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Ulrich Frankenfeld

• Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Prototyp einer Spurendriftkammer mit Mikrostreifenauslese, wie sie als hochauflösende Spurendetektoren in der Kern- und Teilchenphysik zum Einsatz kommen sollen, konstruiert und getestet. Besonderes Augenmerk lag hierbei auf der Signalform und -verteilung, sowie auf dem Langzeitverhalten. Für die verschiedenen Messungen dieser Arbeit wurden die Mikrostreifen-Gasdetektoren in ein Edelstahlrohr eingebaut, das mit einem Vakuumpumpen-System verbunden ist. Durch Evakuieren der Meßapparatur und anschließendes Befüllen mit Zählgas konnten die Detektoren nach kurzer Zeit mit nur geringen Verunreinigungen des Zählgases durch Wasser und Sauerstoff betrieben werden. Als Substrat wurde das Glas S 8900 von Schott verwendet, dessen Leitfähigkeit von rho 1.1 * 10 exp 11 Omega cm durch Elektronenleitung erzeugt wird. Es wurden Mikrostreifen-Platten mit zwei verschiedenen Strukturen untersucht, die sich in der Form der Kathode voneinander unterscheiden. Die Mikrostreifen-Platten haben eine sensitive Fläche von 30 X 40 mm*mm die Breite der Anodenstreifen beträgt 8 mikrometer bei einem Abstand von 1 mm zwischen den Mittellinien von je zwei Anoden. Die Kathoden der Struktur ILL6c bestehen aus einem durchgehenden 400 mikrometer breiten Streifen. Die Kathoden der Struktur ILL6a sind in zwei 8 mikrometer breite Streifen unterteilt, wobei die Gesamtbreite der Kathoden beider Strukturen gleich ist. Die Kopplung des Anodensignals auf die rückseitigen Kathodensegmente (Pads) ist bei der Struktur ILL6a durch die geöffneten Kathoden im Vergleich zur Struktur ILL6c doppelt so groß (51.6% bei einer Glasdicke von 0.45 mm bzw. 31.3% bei 1 mm und 16.9% bei 2 mm. Mit einer gamma-Quelle 55-Fe wurden Untersuchungen von Alterungseffekten durchgeführt, in deren Verlauf an den Anoden eine Ladung von 46 mikroC/cm pro Tag aufgenommen wurde. Simultan wurde ein Draht-Proportionalzähler mit geringerer Rate zur Überwachung der Gasqualität betrieben und damit die Amplitude der Mikrostreifen-Gasdetektoren korrigiert. Die Mikrostreifen-Gasdetektoren konnten bis zu einer Ladung von 125 mikroC/cm in Ar/CH4 bzw. 200 mikroC/cm in Ar/CO2 (90:10) mit einer Energieauflösung von <= 25% (55Fe-Quelle, FWHM) und geringer Variation der Verstärkung betrieben werden. Zur Messung der Breite Theta0 der Kathoden-Ansprech-Funktion (Pad-Response-Funktion) dienten Elektronenspuren, die mit Hilfe einer stark kollimierten Beta-Quelle (90Sr) erzeugt wurden. Die Spuren wurden durch einen 50 cm langen Feldkäfig, der wie die Feldkäfige der NA49-Spurendriftkammern aus aluminisierten Mylarstreifen aufgebaut ist, zur Ausleseebene gedriftet. Auf der Rückseite der Mikrostreifen-Platten befinden sich 1 mm breite Pads mit einem Abstand von 0.5 mm in zwei verschiedenen Anordnungen (isoliert oder mit der Glasrückseite verbunden). Diese Messungen wurden mit verschiedenen Glasdicken durchgeführt: Glasdicke 0.45 mm: theta-0 = 0.51 - 0.94 mm, Glasdicke 1 mm: theta-0 = 0.91 - 1.1 mm, Glasdicke 2 mm: theta-0 = 1.4 mm. Im Rahmen dieser Arbeit konnte gezeigt werden, daß es mit Hilfe der Mikrostreifentechnologie möglich ist, Spurendriftkammern mit einer kleineren Breite theta 0 der Pad-Response-Funktion zu konstruieren, als es mit konventionellen Draht-Ausleseebenen großflächig machbar wäre. Dadurch kann insbesondere die Zweispurauflösung verbessert werden.