Bonn 2010 – wissenschaftliches Programm
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T: Fachverband Teilchenphysik
T 113: Experimentelle Techniken der Astroteilchenphysik III
T 113.6: Vortrag
Donnerstag, 18. März 2010, 18:05–18:20, HG ÜR 1
Ein Frame Store CCD-Detektor für das CAST-Experiment — •Philipp-M. Lang — TU Darmstadt, Institut für Kernphysik
Das CERN Axion Solar Telescope (CAST) versucht Röntgenquanten zu messen, wie sie bei der zu erwartenden Axion-zu-Photon-Konversion in einem starken Magnetfeld entstehen können. Wegen der äußerst geringen Zählrate wird ein Detektor mit hoher Quanteneffizienz und niedrigem Hintergrund über den interessanten Energiebereich von 0.5 bis 7 keV benötigt. Dies soll ein neuer FS CCD-Detektor leisten, der neben einer 256×256 Pixel großen Imaging Area (Pixelgröße 75µm×75µm) zusätzlich über einen gegen Röntgenstrahlung geschützten Speicherbereich verfügt. Dies minimiert die Anzahl von Out-of-Time-Events beim reiheweisen Auslesen der Pixel durch zwei CAMEX-Chips. Um eine optimale Sensitivität zu erreichen wird der CCD auf eine Temperatur unter -60∘C gekühlt und Materialien mit niedriger Radioaktivität verwendet. Desweiteren ist der Detektor vor Gammastrahlung aus der Umgebung, die beim Vorgängermodell den Hintergund dominierte, durch einen Graded-Z-Shield geschützt, in dem Fluoreszenzphotonen aus höheren Schichten absorbiert werden. Dies erlaubt eine Verbesserung des Hintergrunds um einen Faktor 4 im Vergleich zum derzeit eingesetzten Detektor auf ca. 2×10−5 cts cm−2 s−1 keV−1 bei einer Quanteneffizienz von mehr als 90% im o. g. Energiebereich.