Bonn 2010 – wissenschaftliches Programm

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T: Fachverband Teilchenphysik

T 65: Kalorimeter I

T 65.8: Vortrag

Dienstag, 16. März 2010, 18:30–18:45, JUR N

Ein Flugzeitsystem mit Siliziumphotomultiplier-Auslese — •Roman Greim, Carsten Mai, Gregorio Roper Yearwood, Heiner Tholen und Stefan Schael — I. Physikalisches Institut B, RWTH Aachen University

Ein Flugzeitsystem mit Siliziumphotomultiplier-Auslese wird für Ballonexperimente zur Untersuchung der kosmischen Strahlung wie PEBS entwickelt.

Siliziumphotomultiplier (SiPM) verfügen über eine gute Zeitauflösung und eine hohe Photondetektionseffizienz. Im Vergleich zu klassischen Röhrenphotomultipliern sind sie insensitiv auf magnetische Felder, wodurch sie auch in der Nähe eines Spektrometers verwendet werden können. Diese Eigenschaften machen sie für die Nutzung in einem Flugzeitsystem interessant.

Drei Prototypen wurden konstruiert und in einem 12 GeV Proton Strahl am CERN im November 2009 getestet. Die Prototypen bestehen aus zwei optisch getrennten in aluminisierte Mylar-Folie eingewickelten 40 cm langen und 1 cm hohen Bicron BC-408 Szintillatorbalken. Die Prototypen sind 2, 3, bzw. 4 cm breit. Sie werden stirnseitig mit Hamamatsu S10362-33-100C MPPCs mit einer sensitiven Fläche von 3 × 3 mm² ausgelesen. Die Signale werden nach einem schnellen Vorverstärker von einem Oszilloskop digitalisiert, um Lichtausbeute und Zeitauflösung zu bestimmen.

Die Ergebnisse des Strahltests, Charakterisierungsmessungen der SiPMs, sowie Simulationen für verschiedene Szintillatorgeometrien werden vorgestellt.