بررسی مشکل آلودگی گازها در آشکارسازهای صفحه عایق در آزمایش های با میزان تابش بالا

امروزه استفاده همزمان از تعداد زیادی از آشکارسازهای صفحه عایق در آزمایش های پیشرفته فیزیک بسیار متداول شده است. یکی از مهم ترین چالش های این نوع آشکارسازها، مدیریت استفاده از گاز مصرفی می باشد. برخورد ذرات پرانرژی با مولکول های گاز منجر به یونیزاسیون و به دنبال آن واکنش هایی می شود که اثر نهایی آن آلوده شدن گاز می باشد. به منظور جلوگیری از افت عملکرد آشکارساز لازم است گاز آلوده جایگزین شود. محدودیت های اقتصادی و ملاحظات محیط زیستی بهینه سازی سیستم گاز را اجتناب ناپذیر 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 بررسی کرده ایم . مطالعه ما نشان می دهد که هر دو فرآیند پخش و جابه جایی در جایگزینی گاز در محفظه موثر هستند، اما در محدوده مشخصی از محفظه یکی بر دیگری غالب می شود. با استناد به نتایج شبیه سازی انجام شده بر روی آشکارسازهای تک گافه و با توجه به هندسه ی آشکارسازهای صفحه عایق چندگافه، می توان استنباط کرد که در آشکارسازهای چندگافه فرآیند پخش نقش اصلی را در جایگزینی گاز بازی خواهد کرد. موثرترین اقدام برای کاهش زمان جایگزینی گاز در آشکارسازهای چندگافه پر کردن فضاهای خالی و بدون استفاده محفظه است.