بررسی مشکل آلودگی گازها در آشکارسازهای صفحه عایق در آزمایشهای با میزان تابش باال

چکیده مقاله

امروزه استفاده همزمان از تعداد زیادی از آشکارسازهای صفحه عایق در آزمایشهای پیشرفته فیزیک بسیار متداول شده است. یکی از مهمترین چالشهای این نوع آشکارسازها، مدیریت استفاده از گاز مصرفی میباشد. برخورد ذرات پرانرژی با مولکولهای گاز منجر به یونیزاسیون و به دنبال آن واکنشهایی می‌شود که اثر نهایی آن، آلوده شدن گاز می‌باشد. به منظور جلوگیری از افت عملکرد آشکارساز لازم است گاز آلوده جایگزین شود. محدودیتهای اقتصادی و ملاحظات محیط‌زیستی بهینه‌سازی سیستم گاز را اجتناب‌ناپذیر کرده است. در این پژوهش با استفاده از ابزارهای دینامیک سیالات محاسباتی و روابط تحلیلی، رژیم جریان گاز در داخل یک آشکارساز تک گافه را با استفاده از نرم‌افزار تجاری انسیس-ورکبنچ بررسی کردهایم. مطالعه ما نشان می‌دهد که هر دو فرآیند پخش و جابهجایی در جایگزینی گاز در محفظه موثر هستند، اما در محدوده مشخصی از محفظه یکی بردیگری غالب می‌شود. با استناد به نتایج شبیه‌سازی انجام شده بر روی آشکارسازهای تک‌گافه و با توجه به هندسه‌ی آشکارسازهای صفحه‌عایق چندگافه، می‌توان استنباط کرد که درآشکارسازهای چندگافه فرآیند پخش نقش اصلی را در جایگزینی گاز بازی خواهد کرد. موثرترین اقدام برای کاهش زمان جایگزینی گاز در آشکارسازهای چندگافه پُر کردن فضاهای خالی و بدون استفاده محفظه است.