Heidelberg 2022 – wissenschaftliches Programm

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T: Fachverband Teilchenphysik

T 106: Experimental Techniques in Astroparticle Physics 4

T 106.7: Vortrag

Donnerstag, 24. März 2022, 17:45–18:00, T-H38

Studien zum Zeitverhalten eines Photomultipliers mit COMSOL Multiphysics — •Janis Averbeck, Markus Dittmer, Martin Antonio Unland Elorrieta, Lew Classen und Alexander Kappes für die IceCube Kollaboration — WWU Münster, Münster, Deutschland

Zur Detektion der charakteristischen Tscherenkow-Strahlung werden beim IceCube-Neutrinoteleskop Photomultiplier eingesetzt. Die Photonen lösen an der Photomultiplier-Kathode durch den photoelektrischen Effekt Photonen aus, die anschließend in einem elektrischen Feld beschleunigt werden und ein Dynodensystem mit steigendem Potential durchlaufen. Dabei werden bei jeder Dynodenkollision mehrere Sekundärelektronen ausgelöst, die letztlich zu einem messbaren Signal führen. Für den Einsatz in IceCube ist u.a. eine sehr genaue Kenntnis der zeitlichen Verzögerung zwischen Auslösung an der Photokathode und Ankunft des Elektronensignals an der Anode (Transit-Time) erforderlich. Die Transit-Time hängt dabei nicht nur von der Größe der Beschleunigungsspannung, sondern auch vom Entstehungsort der Elektronen auf der kugelförmigen Kathode, der Anfangsenergie der Elektronen sowie deren Geschwindigkeitsvektor ab. Um den Einfluss dieser drei Parameter auf die Transit-Time zu untersuchen wurde damit begonnen, einen Photomultiplier in COMSOL Multiphysics nachzubauen. Der Vortrag präsentiert erste Ergebnisse der Studien.