二维角关联的正电子测量技术(2D-ACAR)作为一种传统的正电子测量技术可以通过测量正电子湮没产生的γ光子的位置来反应材料中外层电子的详细动量信息,但是过去的2D-ACAR测量设备为了达到满意的动量信息细节往往庞大而昂贵。气体倍增探测器(GEM)是欧洲核子中心在1997年发展出的一种具有很高位置分辨的探测器,经过多年的发展,GEM已经是一种成熟的技术。基于GEM探测器,我们希望研制一种小型化的GEM探测器并且能拥有较高的计数率和较好的位置分辨。整个探测的过程中由正电子源产生正电子,正电子经过一个准直系统形成一个束斑垂直入射到样品上并与样品中的正电子发生湮没产生两个γ光子,在与正电子入射方向垂直的方向设置两个GEM探测器,探测器接受成对的γ光子并探测他们的位置与能量信息。受限于实验室的条件,我们采用放射源作为正电子源。整个系统的设计过程中最重要的就是准直系统部分的设计,一般而言我们可以采用一个孔径很小的长直管来进行准直,这种方法可以得到很小的束斑,但是同样的会损失大量的正电子。我们希望采用更加有效率的方式来进行准直,在尽量不损失位置分辨的情况下得到尽可能多的正电子。在模拟中我们采用了两种方法,一种是加入与准直孔同方向的磁场使正电子在磁场中做螺旋前进,另一种是采用静电透镜的方法将更大角度发射出的正电子都能汇聚到样品上。正电子经过准直系统后会在样品上形成束斑,经过模拟我们发现,束斑在不同方向上的扩散对于位置分辨的影响是不同的,在两个探测器的轴向上对于分辨率的影响相对较小,模拟的结果显示,束斑的形状是椭圆形时有最好的效果。对于GEM探测器,Geant4不能模拟血崩放大的过程,我们在γ光子在GEM探测器的接触点上叠加一个高斯分布作为最终探测到的位置。在整个模拟过程中,我们通过改变不同的准直系统设计,GEM探测器的大小以及位置得到了较为满意的正电子收集效率和位置分辨,证明小型化的GEM探测器是完全可行的。