Optimierung der Lichtverteilung mit den Glasfasern des PANDAKalorimeter-Lichtpulsersystems

Transkript

1 Optimierung der Lichtverteilung mit den Glasfasern des PANDAKalorimeter-Lichtpulsersystems Sebastian Coen

2 Gliederung Einleitung Motivation Physikalische Grundlagen Aufbau Versuchsdurchführung Auswertung Ausblick Quellen Optimierung der Lichtverteilung mit den Glasfasern des PANDA-Kalorimeter-Lichtpulsersystems Bochum

3 PANDA-Experiment Der PANDA-Detektor [1] Erkenntnisse über starke Wechselwirkung Antiprotonen auf Proton-Target geschossen Target-Spektrometer und Vorwärtsspektrometer Sowohl Teilchen Identifizierung als auch kalorimetrische Messung Einleitung Bochum

4 Das EMC Dient zur Energiebestimmung Besteht aus Szintillationskristallen Kristalle aus Bleiwolframat Aufbau des EMC [1] Einleitung Bochum

5 Das Monitorierungssystem Überwachung von Schäden im Kristall Aufgeteilt in Lichtpulsermodul und Referenzsystem Schematische Darstellung des Monitorierungssytems [2] Einleitung Bochum

6 Motivation Verbesserung der Lichtintensität Homogenität der Intensität Reproduzierbarkeit Motivation Bochum

7 Lichtwellenleiter Fällt Licht von einem optisch dichterem Medium auf ein optisches dünneres kann es zu Totalreflektion kommen Fällt das Licht unter einem größeren Winkel als α=arcsin(n2/n1) tritt Totalreflektion auf Prinzip wird von Lichtwellenleitern ausgenutzt Physikalische Grundlagen Bochum

8 Lichtwellenleiter Allerdings nur Licht das mit bestimmten Winkel auf Faser trifft kann transportiert werden Nur bestimmte Moden erlaubt Verbreiterung des Signals Prinzip der Wellenleitung [3] Physikalische Grundlagen Bochum

9 APD Schematischer Aufbau und Funktionsweise einer APD [4] Halbleiterdetektoren aus Silizium Bildung von Elektronen-Loch-Paaren Weitere Elektronen-Loch-Paare durch Stoßionisation Physikalische Grundlagen Bochum

10 Lichtquelle Aufbau Bochum

11 APD und Halterung Aufbau Bochum

12 Gesamter Aufbau innen Aufbau Bochum

13 Gesamter Aufbau außen Aufbau Bochum

14 Versuchsdurchführung Schleifen der Glasfaserkabel Messung der Intensität mittels APD Feineres Schleifen der Glasfaserkabel Vorrichtung zum Schleifen der Glasfaserkabel Versuchsdurchführung Bochum

15 Auswertung Auswertung Bochum

16 Auswertung Auswertung Bochum

17 Auswertung Auswertung Bochum

18 Auswertung Auswertung Bochum

19 Auswertung Auswertung Bochum

20 Ausblick Mindestens eine weitere Messung Verbesserung der Homogenität durch anderen Schliff Ausblick Bochum

21 Quellen [1] T. Holtmann. Messung der Phi-abhängigen Verstärkung von Photoröhren im Magnetfeld. Bachelor thesis, Ruhr-Universität Bochum, 2012 [2] P. Musiol. Studien für ein Monitor-System für das PANDA elektromagnetische Kalorimeter. Master s thesis, Ruhr-Universität Bochum, 2013 [3] P. Musiol. Entwicklung einer Temperaturstabilisierten Intensitätsmessung von LED-Licht. Bachelor thesis, Ruhr-Universität Bochum, 2011 [4] C. Schnier. Aufbau und Test von Kalorimeter-Modulen für PANDA. Master s thesis, Ruhr-Universität Bochum, 2014 Quellen Bochum