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T: Fachverband Teilchenphysik

T 114: Experimentelle Techniken der Astroteilchenphysik 2

T 114.4: Vortrag

Dienstag, 28. Februar 2012, 17:35–17:50, VG 0.110

Akustische Ankopplung von Piezosensoren an Eisoberflächen — •Jonas Kläs, Klaus Helbing, Timo Karg und Uwe Naumann — Bergische Universität Wuppertal, Fachbereich C, 42097, Wuppertal

Eine neue Methode der Teilchendetektion stellt die Detektion über Schallwellen dar, die im Rahmen des IceCube Experimentes am geographischen Südpol untersucht wird. Um das akustische Signal von hochenergetischen Teilchen (E ∼ EeV ∼ Joule) in Eis aufnehmen zu können, sind Mikrofone im Frequenzbereich (10−100) kHz erforderlich. Dies ist ein Einsatzgebiet, in dem Piezosensoren ihre Stärken zeigen. Wenn Piezokristalle durch mechanische Kräfte verformt werden, bauen sie eine elektrische Spannung auf. Mit Piezosensoren kann so Schall als akustisches Signal aufgenommen und als elektrisches Signal gemessen werden. Gesucht wurde nach einer Ankopplungsmethode der Sensoren an eine Eis-Luft-Grenzschicht, welche akustisch reproduzierbare Ergebnisse liefert. Piezogehäuse und eine Methode der Klareisherstellung wurden dabei selbst entwickelt.

Vorgestellt werden Labormessungen zur Ankopplung eines optimierten Sensors an eine Eis-Luft-Grenzschicht. Dabei konnte der Anfrierprozess selbst noch nicht vollständig verstanden werden, das Anfrieren des Gehäuses liefert jedoch trotzdem eine reproduzierbare Ankopplung.