München 2019 – wissenschaftliches Programm

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HK: Fachverband Physik der Hadronen und Kerne

HK 62: Instrumentation XIII

HK 62.4: Vortrag

Freitag, 22. März 2019, 15:00–15:15, HS 11

Zeitauflösung eines elektromagnetischen Blei-Wolframat-Kalorimeters mit Siliziumphotomultiplier-Auslese — •Lukas Nies, Kai-Thomas Brinkmann, Markus Moritz, René Schubert und Hans-Georg Zaunick — II. Physikalisches Institut, Gießen, Deutschland

Da moderne Messaufgaben immer leistungsfähigere Detektoren erfordern, wurde mit der Entwicklung des Siliziumphotomultipliers (SiPM) in den letzten Jahren eine Alternative zur traditionellen Photomultiplier-Röhre (PMT) geschaffen. Aufgrund der kleineren Größe, der geringen Betriebsspannung und der Insensitivität gegen Magnetfelder ist die SiPM der PMT in vielen Anwendungen überlegen. In dieser Arbeit wird die Entwicklung eines Detektors vorgestellt, welcher aus Blei-Wolframat (PWO) Kristallen und SiPM-basierten Auslesemodulen besteht. Das einzelne Auslesemodul besteht aus einer SiPM-Trägerplatine, welche neun SiPMs parallel betreibt und eine gesamte photosensitive Fläche von 81 mm² besitzt. Auf der Rückseite der Trägerplatine ist ein modularer Hochfrequenz-Verstärker aufgesteckt, der die Rohsignale der SiPMs wahlweise mit einer einfachen oder einer doppelten Verstärkerstufe verstärkt. Um die Leistung dieses Detektorkonzeptes zu testen, wurden neben Tests der einzelnen Komponenten auch kosmische Myonen gemessen und die Signale mit einem 100 MHz SADC digitalisiert. Über eine optimierte offline Merkmalextraktion wurden die Zeitauflösung zwischen zwei Detektoren bestimmt und das Spektrum der Energiedeposition der Myonen im Szintillatormaterial aufgenommen.