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B. Ein Flugzeitdetektor zur Untersuchung der Spaltung exotischer Kerne
B.3 Anforderungen an den Flugzeitdetektor
Die Dimensionen des Stoppdetektors sollen eine Messung von Projektilen ermoglichen, die nach Energieverlust
im FRS bei etwa 500 A MeV im aktiven Target spalten, und deren Fragmente eine Flugstrecke von etwa 5m
zurucklegen. Bei diesen Energien liegen die gro ten Flugzeitunterschiede der Spaltprodukte bei ca. 2 ns fur die
Spaltung in bzw. entgegen der Strahlrichtung. Die maximale Aufweitung durch die Spaltung und das Winkel-
Straggling senkrecht zum Strahl betragt ca. 70 mrad.
Zum Vergleich ist in Abb. B.9 die berechnete Z{Au osung in Abhangigkeit von der Spaltfragmentenergie hinter
dem aktiven Target dargestellt, wobei hier die Zeitau osung als Ma fur die Geschwindigkeitsbreite und
damit auch alsMa fur die unterschiedlichen Energieverluste ( E+ und E;) von zwei gleichen Teilchen
(Z=46, A=110) in der MUSIC fur die Rechnung zugrundegelegt wurde. Zusatzlich wurde in Abb. B.10 die
Z{Au osung fur verschieden lange Flugstrecken bei einer Fragmentenergie von 250 A MeV hinter dem aktiven
Target untersucht.
Aus diesen Untersuchungen ergibt sich fur eine Zeitau osung der Anordnung von t=180 ps bei 4 m Flugstrecke
ein Anteil zur Ladungsau osung von ZFWHM = 0.3, wie auch in Abb. B.9 zu sehen ist. Dies entspricht gerade
noch den oben erwahnten Anforderungen.
Abb. B.9 Halbwertsbreite der Ladungsau osung Zbei 5 m Abstand fur verschiedene Fragmentenergien
(Z=46, A=110) und eine angenommene Zeitau osung der Anordnung
von 300 ps ( ) bzw. 180 ps ( ). Nur der Anteil der Flugzeitau osung ist
angegeben, der intrinsische Anteil der MUSIC wurde nicht berucksichtigt.
Der Aufbau des Detektors ist in Abb. B.11 bzw. Abb. B.12 skizziert. Er besteht aus 15 Staben Plastik{
Szintillationsmaterial mit den Ma en 10 100 0,5 cm 3 .Acht bzw. sieben Streifen sind in zwei Ebenen hintereinander
mit einem Abstand von 3.3 cm angeordnet. Die hintere Ebene ist relativ zur vorderen um 3.3 cm
senkrecht zur Stahlrichtung versetzt. Die Signale werden von jeweils zwei Photoelektronenvervielfachern pro
Stab ausgelesen, welche uber Lichtleiter mit deren Enden verbunden sind. Die Szintillatordicke von 5 mm ist
so ausgelegt, da die schwersten Spaltfragmente die beiden Szintillatorebenen ab einer Energie von 300 A MeV
durchqueren, d.h. in ihnen nicht vollstandig abgebremst werden.
Der Aufbau mit uberlappenden Staben bietet die Moglichkeit, die Orts{ und Zeiteichung von einem Streifen auf
die folgenden zu ubertragen. Durch die versetzte Form wird immer mindestens einer der Stabe voll getro en. Auf
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