Untersuchung von Pulsformen aus Luftschauern mit dem KASCADE-Grande FADC-System

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1 Untersuchung von Pulsformen aus Luftschauern mit dem KASCADE-Grande FADC-System Sven Over für die KASCADE-Grande Kollaboration Universität Siegen Untersuchung von Pulsformen aus Luftschauern mit dem KASCADE-Grande FADC-System DPG Frühjahrstagung 2005 p. 1/12

2 Das Grande Detektorfeld www ik.fzk.de/kascade_home.html 37Detektor-Stationen ImweiterenwerdenPulsformenauseinereinzelnen Station untersucht Untersuchung von Pulsformen aus Luftschauern mit dem KASCADE-Grande FADC-System DPG Frühjahrstagung 2005 p. 2/12

3 Datenpakete 4000 channel number channel number sample number Nummerder Detektorstation Zeitmarke(in 16 ns-schritten) Pulsforminzwei Verstärkungsstufen Untersuchung von Pulsformen aus Luftschauern mit dem KASCADE-Grande FADC-System DPG Frühjahrstagung 2005 p. 3/12

4 Informationsgehalt FADC Kanalnummer Zeit Energie Zeit [4ns] BeimehrerenTeilchen:Energie-/Zeitverteilung Untersuchung von Pulsformen aus Luftschauern mit dem KASCADE-Grande FADC-System DPG Frühjahrstagung 2005 p. 4/12

5 Aufgaben der Online-Software Eventbuilding: Finden von Koinzidenzen zwischen Stationen anhand der Zeitmarken. Deponierte Energien werden nicht berücksichtigt. Datenwerdenzurspäteren(offline) Rekonstruktion der Luftschauer gespeichert. ErstellungvonKalibrationsspektren: Histogrammieren der deponierten Energien pro Puls für jede Station. Untersuchung von Pulsformen aus Luftschauern mit dem KASCADE-Grande FADC-System DPG Frühjahrstagung 2005 p. 5/12

6 Energiekalibration FADC Kanalnummer Zeit [4ns] DeponierteEnergieausPulsformintegrationin Einheiten von Samples FADC-Kanälen FaktorzurUmrechnunginMeVaus Einteilchen-Energiespektren Untersuchung von Pulsformen aus Luftschauern mit dem KASCADE-Grande FADC-System DPG Frühjahrstagung 2005 p. 6/12

7 Simuliertes Einteilchenspektrum Number of events CHARGE SIGNAL (MeV) Entries Mean RMS Energy [MeV] Simulierte Detektorantwort auf kosmische Myonen Ralph Glasstetter, T Untersuchung von Pulsformen aus Luftschauern mit dem KASCADE-Grande FADC-System DPG Frühjahrstagung 2005 p. 7/12

8 Fitfunktion für Energiespektren 1 Häufigkeit (normiert) Energie [MeV] Ralph Glasstetter, T Analytisch idealisierte Darstellung des simulierten Spektrums Untersuchung von Pulsformen aus Luftschauern mit dem KASCADE-Grande FADC-System DPG Frühjahrstagung 2005 p. 8/12

9 Gemessenes Einteilchenspektrum Number of events per 2 integral units Integral spectrum, station Entries Mean RMS χ / ndf / 152 Height 1177 ± 6.1 Peak position ± 0.5 FWHM ± Integral [samples times FADC channels] 3 Fitparameter Peakhöhe Peakposition Verbreiterung FWHM entspricht 8,4 MeV. Untersuchung von Pulsformen aus Luftschauern mit dem KASCADE-Grande FADC-System DPG Frühjahrstagung 2005 p. 9/12

10 Verbreiterung des Spektrums Number of events per 2 integral units Integral spectrum, station 14 Entries Mean RMS χ / ndf / 152 Height 1596 ± Peak position ± FWHM ± Integral [samples times FADC channels] Hier: Integration über gesamte Pulsformen(252 Samples, 1 µs) Selektives Integrieren der interessanten Bereiche notwendig Untersuchung von Pulsformen aus Luftschauern mit dem KASCADE-Grande FADC-System DPG Frühjahrstagung 2005 p. 10/12

11 Selektion des Integrationsbereichs FADC Kanalnummer Zeit [4ns] StatischesFensterzurErstellungdesSpektrums Bereichzuklein:Signalunvollständig JegrößerderBereich,destomehrRauschenwird aufintegriert EntwicklungvonAlgorithmenzurdynamischen Selektion(wichtig für Ereignisse aus Luftschauern) Untersuchung von Pulsformen aus Luftschauern mit dem KASCADE-Grande FADC-System DPG Frühjahrstagung 2005 p. 11/12

12 Zusammenfassung und Ausblick PrototypenderFADC-ElektronikinzweiStationen installiert GemesseneEinteilchen-Spektrenentsprechenden Simulationen VerbesserteAlgorithmenermöglichenOptimierung der Datenqualität InstallationdesFADC-SystemsinallenStationen beginnt in Kürze Untersuchung von Pulsformen aus Luftschauern mit dem KASCADE-Grande FADC-System DPG Frühjahrstagung 2005 p. 12/12