Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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TT: Tiefe Temperaturen

TT 18: Anwendungen der Supraleitung, Tieftemperatur-Teilchendetektoren

TT 18.6: Vortrag

Donnerstag, 14. März 2002, 11:00–11:15, H18

Magnetische Kalorimeter mit direkt-gekoppelter, schneller Ausleseelektronik — •A. Fleischmann, T. Daniyarov und C. Enss — Kirchhoff-Institut für Physik, Universtität Heidelberg

Energiedispersive magnetische Tiftemperatur-Kalorimeter beruhen auf der Messung der Magnetisierungsänderung eines paramagnetischen Sensors mit Hilfe eines SQUID-Magnetometers. Die Ausleseelektronik der bisher realisierten Detektorprototypen basierte auf der Verwendung von kommerziellen, flussmodulierten SQUIDs. Dabei stellte sich heraus, dass die Bandbreite (typ. 50 kHz) und die damit realisierbare Slewrate (typ. 20 kΦ₀/s) nicht ausreicht, um die schnellen und großen Signalen eines optimierten Detektors zuverlässig zu verarbeiten. Wir stellen eine verbesserte Ausleseelektronik für magnetische Kalorimeter vor, die ohne Flußmodulation auskommt und eine ca. 20 mal größere Bandbreite und Slewrate besitzt. Durch das Einführen eines zusätzlichen SQUIDs (bzw. Series-SQUID-array) als Tieftemperatur-Verstärker kann auch mit dieser direkt gekoppelten Elektronik das scheinbare Flussrauschen des primären SQUIDs minimal gehalten werden. Der vorgeschlagene, zweistufige Aufbau erlaubt es ausserdem die Rauschleistung, die von Elektronikkomponenten bei Raumtemperatur auf das Tieftemperatur-Kalorimeter übertragen wird, zu reduzieren.