Aufbau und Inbetriebnahme eines Gasqualitätsmonitors für die HADES-Driftkammern

HADES ist ein hochauflösendes Dielektronenspektrometer, welches derzeit an der GSI in Darmstadt aufgebaut wird. Ziel ist die Messung von Leptonenpaaren, die in schwerioneninduzierten Reaktionen entstehen. Die invariante 
HADES ist ein hochauflösendes Dielektronenspektrometer, welches derzeit an der GSI in Darmstadt aufgebaut wird. Ziel ist die Messung von Leptonenpaaren, die in schwerioneninduzierten Reaktionen entstehen. Die invariante Masse der Leptonenpaare soll mit einer Genauigkeit von ~ 1% bestimmt werden. Das HADES-Detektorsystem verwendet Vieldraht-Proportionalkammern zur Rekonstruktion der Teilchenspuren. Aus diesen werden in Verbindung mit der Feldinformation des supraleitenden Magneten die Teilchenimpulse gewonnen, welche wiederum in die invariante Masse eingehen. Über die Driftzeit1 werden die genauen Durchstoßpunkte der Teilchenbahnen durch die verschiedenen Ebenen der Driftkammern erhalten. Dazu ist es erforderlich, die Driftgeschwindigkeit der Elektronen im verwendeten Zählgas zu kennen. Änderungen im Mischungsverhältnis des Zählgases (Helium und Isobutan), aber auch Verunreinigungen des Gases (H2O) können die Driftgeschwindigkeit beeinträchtigen. Verunreinigungen (O2) können weiterhin die Effizienz der Driftkammern verschlechtern. Ziel war deshalb der Aufbau eines Monitorsystems, welches auf Änderungen der Gasmischung und auf eventuelle Kontaminationen (im wesentlichen O2 und H2O) sensitiv ist. Zu diesem Zweck wurde ein Driftgeschwindigkeitsmonitor getestet. Er erlaubt eine Messung der Driftgeschwindigkeit mit einer Genauigkeit von bis zu 0,1% (sigma), allerdings bei anderen elektrischen Feldstärken als in den HADES Driftkammern. Während der einwöchigen Strahlzeit im Mai 2000 wurde die Driftgeschwindigkeit mit dem Prototypen des Driftgeschwindigkeitsmonitors gemessen. Die druckkorrigierte Driftgeschwindigkeit erlaubt Rückschlüsse auf die Gasqualität. Die Messungen ergaben, daß die Ortsauflösung in den HADES Driftkammern nicht von Driftgeschwindigkeitsschwankungen dominiert wird. Eine Extrapolation der Meßergebnisse auf die in den HADES Driftkammern vorherrschenden Feldstärkeverhältnisse ist möglich. Eine relative Signalhöhenmessung ist sensitiv auf den Sauerstoffgehalt des Zählgases bis in den ppm-Bereich. Zwei endgültige Versionen des Driftgeschwindigkeitsmonitors wurden aufgebaut und in das HADES Detektorsystem integriert. Je ein Driftgeschwindigkeitsmonitor wurde am Gasein- und am Gasausfluß aufgestellt, um die Driftgeschwindigkeit dort zu messen und Vergleiche zwischen Frischgas und aus den Kammern ausströmendem ”alten“ Gas zuzulassen. Die Auslese und Datenanalyse des Monitorsystems wurde automatisiert.
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Metadaten
Author:Christian Lippmann
URN:urn:nbn:de:hebis:30-14386
URL:http://www.ikf.physik.uni-frankfurt.de/IKF-HTML/highenergy/thesis.html
Document Type:Diplom Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2005/09/06
Year of first Publication:2000
Publishing Institution:Univ.-Bibliothek Frankfurt am Main
Granting Institution:Johann Wolfgang Goethe-Univ.
Release Date:2005/09/06
HeBIS PPN:185297617
Institutes:Physik
Dewey Decimal Classification:530 Physik
Sammlungen:Universitätspublikationen
Licence (German):License Logo Veröffentlichungsvertrag für Publikationen

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