Mainz 2012 – scientific programme

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HK: Fachverband Physik der Hadronen und Kerne

HK 26: Instrumentation

HK 26.6: Talk

Wednesday, March 21, 2012, 15:30–15:45, P 2

Konstruktion eines aktiven polarisierten Targets für das Crystal-Ball-Experiment am Mainzer Mikrotron — •Maik Biroth und Patrick Achenbach — Institut für Kernphysik, Johannes Gutenberg-Universität, Mainz

Das Crystal-Ball-Experiment am Elektronen-Beschleuniger MAMI zur Streuung reeller Photonen wurde 2009 um ein polarisiertes Frozen-Spin-Target ergänzt, welches mit Hilfe eines ³He-⁴He-Mischerkryostaten bei Temperaturen von 25 mK betrieben wird.
Zum Nachweis niederenergetischer Protonen im Kryostaten soll ein aktives Target als Stapel aus polarisierbaren Szintillatorplättchen realisiert werden. Die Kühlung wird durch das in den Zwischenräumen zirkulierende flüssige Helium gewährleistet. Die Lichtpulse sollen mittels Wellenlängen schiebender Fasern aus dem Kältereservoir geführt und von Silizium-Photomultipliern detektiert werden.
Mehrere Prototypen aus 1 mm dünnen Plättchen wurden angefertigt, wobei die geometrischen Randbedingungen wie Biegeradius der Fasern, Breite des Photonenstrahls und verfügbarer Raum im Kryostaten das Design bestimmten. Um den optischen Kopplungsgrad an die Fasern zu studieren wurden Faserprofil, Faserdurchmesser und die Größe der Kontaktfläche variiert und mit einer ⁹⁰Sr-Quelle die Lichtausbeute bestimmt. Zwecks Optimierung wurde mit verschiedenen Szintillator-Ummantelungen experimentiert. Untersucht wurde auch die Temperaturabhängigkeit der Ausleseelektronik.
Diese Arbeit wurde gefördert durch die Carl Zeiss Stiftung, die inneruniversitäre Forschungsförderung und den SFB 443.