Münster 1999 – scientific programme

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TT: Tiefe Temperaturen

TT 9: Postersitzung I: TT-Teilchendetektoren (1-7), TT-Techniken (8-11), 2-D-Systeme (12-21), Meso- u. nanoskopische Strukturen (22-44), Niederdim. Spinsysteme (45-60), Tunneln u. Symmetrien (61-65), SQUID-Anwendungen (66-73), Massive HTSL, Bandleiter (74-96)

TT 9.3: Poster

Tuesday, March 23, 1999, 09:30–12:30, Z

Tieftemperaturkalorimeter als Röntgenspektrometer zur Präzisionsbestimmung der Lambshift in wasserstoffähnlichen schweren Ionen — •U. Liebisch¹, A. Bleile^1,2, P. Egelhof^1,2, H.-J. Kluge², D. McCammon³, H.J. Meier^1,2, O. Sebastian¹, C.K. Stahle⁴ und M. Weber¹ — ¹Institut für Physik, Universität Mainz — ²Gesellschaft für Schwerionenforschung, Darmstadt — ³Department of Physics, University of Wisconsin, Madison, USA — ⁴NASA/Goddard Space Flight Center, Greenbelt, USA

Zur präzisen Bestimmung der 1s-Lambshift in schweren ,wasserstoffähnlichen Ionen wird ein Röntgenspektrometer basierend auf kalorimetrischen Tieftemperaturdetektoren aufgebaut. Dieser Detektortyp verspricht im Energiebereich von 50 bis 100 keV eine relative Energieauflösung von ca. 10⁻³. Dies wäre eine deutliche Verbesserung im Vergleich zu den bisher in solchen Experimenten benutzten Germanium-Halbleiterdetektoren.

Das Spektrometer besteht aus einem Array von 36 Tieftemperaturkalorimetern mit Si-Thermistoren. Zur Erzeugung der Arbeitstemperatur von ca. 50 mK dient ein in Zusammenarbeit mit der Firma Oxford Instruments entwickelter 3He/4He-Mischkryostat, der als Besonderheit einen Seitenarm besitzt, um den Detektor möglichst nahe an der Wechselwirkungszone am Gastarget des Experimentierspeicherrings ESR der GSI positionieren zu können. Gekühlte Feldeffekttransistoren (FET) dienen als Impedanzwandler. Zur Zeit sind 9 Kanäle eingerichtet. Nach umfangreichen Testreihen wurde ein FET-Typ mit einem geeigneten Rauschverhalten ausgewählt. Um das Absorbermaterial bezüglich Absorptionseffizienz und Wärmekapazität zu optimieren, wurden Detektoren mit verschiedenen Absorbern getestet. Die beste Energieauflösung wurde bisher mit HgTe erreicht. Sie betrug 81 eV FWHM bei 43 keV.