München 2009 – wissenschaftliches Programm

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T: Fachverband Teilchenphysik

T 106: Experimentelle Techniken der Astroteilchenphysik 2

T 106.6: Vortrag

Freitag, 13. März 2009, 15:15–15:30, A021

Neue Methoden zur Zeitkalibration des LOPES-Experiments — •Frank Schröder, Horia Bozdog und Oliver Krömer — Forschungszentrum Karlsruhe, Postfach 3640, 76021 Karlsruhe

Durch hochenergetische kosmische Strahlung produzierte Sekundärteilchen bilden einen ausgedehnten Luftschauer. Dieser besteht unter anderem aus Elektronen und Positronen, die im Erdmagnetfeld abgelenkt werden und dabei nach dem Geosynchrotronmodell einen Radiopuls aussenden. Dessen Messung gibt wiederum Aufschluss über Eigenschaften des auslösenden Primärteilchens der kosmischen Strahlung.

Das LOPES-Experiment am Forschungszentrum Karlsruhe besteht aus 30 absolut kalibrierten Dipol-Antennen, die im KASCADE-Detektorfeld positioniert sind und diese Radiopulse im Frequenzbereich von 40 bis 80 MHz messen. Bei der Analyse der digital aufgezeichneten Messdaten können die einzelnen Antennen nachträglich wie bei einem Interferometer zusammengeschaltet und so die Sensitivität für eine bestimmte Richtung gesteigert werden.

Um dieses sogenannte Beamforming durchzuführen, kommt es im besonderen Maße auf eine gute Zeitkalibration der Antennen an. Daher wurde ein neues Verfahren entwickelt, um die Signallaufzeiten für jede einzelne Antenne zu messen und kontinuierlich zu überwachen. Darüber hinaus wurde die Dispersion (Frequenzabhängigkeit der Laufzeit) der Messelektronik bestimmt, so dass diese aus den gemessenen Radiosignalen herauskorrigiert werden kann.