Resumo: Os Micro-Patterned Gaseous Detectors (MPGDs) são uma nova tendência no desenvolvimento de detectores sensíveis à posição para experiências de Física de Alta Energia. Por exemplo, em uma atualização da experiência ALICE no CERN, os Contadores Proporcionais Multi-Fio (MWPC) nos planos de leitura da Câmara de Projeção Temporal (TPC) estão sendo substituído por GEMs (Gaseous Electron Multipliers), que é um tipo de MPGD. Por esta substituição, alcançar uma maior capacidade de contagem e não ter a necessidade do modo de operação de portão são os objetivos finais. A melhora na contagem da taxa do TPC em conjunto com a atualização do Sistema de Rastreamento Interno (ITS) deve aumentar a eficiência do ALICE na identificação de partículas de forma drástica. Outro exemplo é a atualização da experiência do CMS onde os MWPCs também estão sendo substituídos por GEMs nas tampas das extremidades da Câmara de Múons. Melhorias no limite máximo de contagem e no Gatilho de Nível Superior são esperadas através da adoção de uma pilha de três folhas de GEM. Por conta de todo este interesse nos GEMs para medições de taxas de contagem elevadas, é importante avaliar o seu desempenho e a degradação dos seus materiais constituintes em tais circunstâncias. Nesta apresentação, relatamos as iniciativas para a produção dos GEMs na Universidade de São Paulo, e algumas questões de ciência material relacionadas com esta iniciativa. Além da produção, relatamos a configuração para simulação da condição de estresse para estudos de efeitos de saturação e processos de envelhecimento. Finalmente, relatamos uma perspectiva para novos desenvolvimentos relacionados com a impressão micro 3D para otimizações de micro dimensões das MPGDs.

Abstract: Micro-Patterned Gaseous Detectors (MPGDs) are a new trend in the development of position sensitive detectors for High Energy Physics experiments. For instance, in an upgrade of the ALICE experiment at CERN, the Multi-Wire Proportional Counters (MWPC) at the readout planes of the Time-Projection Chamber are being replaced by Gaseous Electron Multipliers (GEMs), which is a type of MPGD. By this replacement, achieving a higher count rate capability and no need for the gate mode of operation are the ultimate goals. The count rate enhancement of the TPC together with the Inner Tracking System (ITS) upgrade shall increase the ALICE efficiency for particle identification drastically. Another example is the upgrade of the CMS experiment where the MWPCs are also being replaced by GEMs at the Muon chamber end caps. Improvements in the maximum limit of count rate and in the Higher Level Trigger are expected by adopting a stack of three GEM-foils. Because of all this interest on GEMs for high count rates measurements, it is important to evaluate its performances and the degradation of its constituent materials under such circumstances. In this presentation, we report the initiatives for GEM production at the University of Sãoo Paulo, and some material science issues related to this initiative. Besides the production, we report the setup for simulation of stress condition for studies of saturation effects and aging processes. Finally, we report a perspective for new developments related to micro 3D printing for micro-sized optimizations of MPGDs.

Contribuições: https://sec.sbfisica.org.br/eventos/enfpc_rtfnb/2019/sys/resumos/R0347-1.pdf