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Fabian Pliquett

• In der vorliegenden Arbeit werden Stabilitätstests an einer Vieldrahtproportionalkammer nach ALICE-Geometrie vorgestellt. Wegen elektrischer Instabilitäten, das heißt dem Abschalten der Hochspannungsversorgung einzelner Kammern aufgrund von Entladungen an der Ausleseebene, wurde die ALICE-TPC bisher mit zwei unterschiedlichen Gasmischungen betrieben. Es wurden die Gasmischungen Ne-CO2 (90-10) und Ne-CO2-N2 (90-10-5) verwendet. In dieser Arbeit soll nun mit systematischen Stabilitätstests mit einer α- und einer γ-Quelle am Testaufbau am IKF untersucht werden, ob eine Beimischung von Stickstoff zur Gasmischung Ne-CO2 wirklich positive Auswirkungen auf die elektrische Stabilität der Vieldrahtproportionalkammern der ALICE-TPC hat. Messungen mit der Gasmischung Ar-CO2 (90-10) dienen dabei als Referenzmessungen. Zunächst wurden vorbereitende Messungen zum bessseren Verständnis des Einflusses der Ausleseelektronik auf die Padsignale am Testaufbau durchgeführt. Die Untersuchung der von einem Pulser induzierten Signale zeigt, dass keine Korrektur der Nullverschiebung nötig ist. Auÿerdem konnten durch diese Messung die Verstärkungsfaktoren des verwendeten Hauptverstärkers ermittelt werden. Ein weiterer wichtiger Faktor für Stabilitätstests ist die Genauigkeit des Mischungsverhältnisses des Gases. Um eine hohe Genauigkeit zu gewährleisten, wurde der Gasfliss der verschiedenen Kanäle des zur Herstellung der Gasmischung genutzten Gasmischers überprüft und so die Bereiche für den Gasfluss gefunden, in denen sich das Mischungsverhältnis nicht ändert. Eine gute Auflösung kann mit Vieldrahtproportionalkammern erreicht werden, wenn die Kammern auch bei einem möglichst groÿen Gain noch stabil betrieben werden können. Um den Gain aus Anodestrommessungen bestimmen zu können, wurden die Primärströme für die α- und die γ-Quelle ermittelt. Frühere Messungen mit einer γ-Quelle, aufgrund derer Stickstoff als Beimischung in den Fokus rückte, ließen vermuten, dass sich durch die Beimischung von Stickstoff die Stabilität der Auslesekammern verbessern lassen würde. Die durchgeführten Messungen mit der γ-Quellen sollten diese Aussage nun überprüfen. Sie können die früheren Ergebnisse jedoch nicht bestätigen, sondern zeigen, dass die Gasmischung Ne-CO2-N2 (90-10-5) im Gegensatz zur Gasmischung Ne-CO2 (90-10) bei Bestrahlung mit der γ-Quelle zu instabileren Bedingungen für die Auslesekammer führt. Zum Erzeugen der Anodensignale bei Stabilitätstests wurden erstmals geladene Teilchen aus einer α-Quelle verwendet. Im Gegensatz zur Messung mit der γ-Quelle kann die Auslesekammer bei der Beimischung von Stickstoff zu Ne-CO2 bis zu einem um 25% höheren Gain stabil betrieben werden als bei der Gasmischung Ne-CO2. Aufgrund des je nach verwendeter Quelle unterschiedlichen Effekts auf die Stabilität der Auslesekammer lässt sich nicht mit absoluter Sicherheit sagen, ob eine Beimischung von Stickstoff die gewünschten Auswirkungen hat. Allerdings werden die Spuren in der ALICE-TPC durch geladene Teilchen hervorgerufen, sodass die Messungen mit der α-Quelle den experimentellen Bedingungen bei ALICE näher kommen als die Messungen mit der γ-Quelle und deshalb die Gasmischung Ne-CO2-N2 (90-10-5) zu bevorzugen ist.