Wuppertal 2015 – wissenschaftliches Programm

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T: Fachverband Teilchenphysik

T 34: Halbleiter: Test und Auslese 1

T 34.7: Vortrag

Montag, 9. März 2015, 18:15–18:30, K.12.18 (K3)

Energiekalibration von Timepix-Detektoren — •Tobias Ziegler, Thomas Gleixner, Mykhaylo Filipenko, Gisela Anton und Thilo Michel — Erlangen Centre for Astroparticle Physics, FAU

Timepix-Detektoren sind pixelierte hybride Halbleiterdetektoren, die eine simultane Energiemessung in jedem Pixel erlauben. Die Funktionsweise eines solchen Detektors ist folgende: Die durch ein ionisierendes Teilchen im Sensormaterial induzierte Ladungswolke wird über mehrere elektronische Schritte verarbeitet. Die Länge des resultierenden Spannungspulses ist abhängig von der Energiedeposition des Teilchens im Detektor. Für die Umwandlung der digitalen Energieeinheit ToT in eine physikalische Einheit der Energie ist eine Energiekalibration des Detektors notwendig. Die pixelweise Energiekalibration führt dabei zu einer besseren Energieauflösung als andere Methoden.

Der Vortrag behandelt einen Algorithmus zur automatischen pixelweisen Kalibration mithilfe von Röntgenfluoreszenzen (XRF), wobei der Fokus auf der automatischen Identifikation und Korrektur fehlerhaft kalibrierter Pixel liegt. Als Kalibrationsfunktion wird dabei eine empirische Formel verwendet. Die Identifikation ist wichtig, um trotz automatischer Energiekalibration der vielen Pixel die Qualität der Kalibration gewährleisten zu können. Unter anderem wichtige Merkmale für die Identifikation sind Breite und Position von Peaks im Vergleich zu den restlichen Pixel. Mit Hilfe der eingeführten Kriterien konnten so 2,8 % der kalibrierten Pixel als fehlerhaft identifiziert werden und im Anschluss richtig kalibriert werden.