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B. Ein Flugzeitdetektor zur Untersuchung der Spaltung exotischer Kerne diesem Fall nur mit schlechter Au osung moglichen Messung der Geschwindigkeiten nach dem aktiven Target nicht einsetzbar. Zum Abschlu dieser Betrachtungen sind hier noch einmal die aus physikalischer Sicht notwendigen Anforderungen an die Flugzeitwand in tabellarischer Form in Tab. B.2 zusammengefa t. 140 Wert Einheit aufgrund... Abstand zum Target 5 m Flugzeit-Au osung Aktive Flache 1 1 m 2 Winkelstreuung, Nachweis-E zienz Zeitau osung 200 ps MUSIC Korrektur, Kernladungs-Au osung Ortsau osung 30 mm Winkelmessung Dicke 5 mm Energie der Fragmente Uberlapp 33 mm Winkelmessung E zienz 100 % Geometrie Tab. B.2 Anforderungen an die Detektoren der Flugzeitwand
B.4 Voruntersuchungen { bisher erreichte Au osungen B.4 Voruntersuchungen { bisher erreichte Au osungen In dem folgenden Abschnitt sollen die erreichten Zeitau osungen mit dem bestehenden Szintillator-Aufbau am FRS hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit auf den vorliegenden Fall untersucht werden. Zudem werden die Daten mit denen bereits bestehender Einrichtungen zur Messung von Flugzeiten verglichen. Die erreichbaren Zeitau osungen einer Flugzeitanordnung hangen ma geblichvon dem Signal{zu{Rauschverhaltnis der Photomultiplierauslese und somit { abgesehen von Quenching-E ekten { von der Photonenstatistik und der Gro e des Energieverlustes im Szintillatormaterial ab, wie in Abb. 4.8 erkennbar. Die dort zitierten Photomultiplier sind jedoch von ihrer Bauart und ihren Zeiteigenschaften, insbesondere auch hinsichtlich der Zahlratenfestigkeit nur sehr schlecht vergleichbar. Zudem ist die Elektronik nicht bekannt, doch wahrscheinlich sehr verschieden. Zu guter Letzt ist auch die Geometrie { ein wesentlicher Faktor bei der Zeitbestimmung { bei den verglichenen Aufbauten sehr unterschiedlich. Nichtsdestoweniger zeigt die Darstellung, da es moglich ist, eine Au osung von TOFFWHM = 2.35 t = 200 ps zu erreichen. Einrichtung FRS ALADIN LAND Geometrie (Breite Lange Dicke) (mm 3 ) 80 200 5 25 1100 10 200 100 100 Szintillatormaterial BC420 BC408 BC408 (5mm) Photomultiplier H2431(2in) R3478 (3/4 in) XP2262 (2 in) Ortsau osung (FWHM) (mm) (3.38 0.01) 6.25 5.17 3% Zeitau osung (FWHM) (ps) (222.31 1.88) 200-400(Z 20) 376 3% 180-200(Z 80) Strahl 197 Au 1.0 GeV/u 197 Au 0.6 GeV/u n 181-662 MeV Referenzen [Vos89] [Ala89, Ala88] [EmL89, FrL91] [VoB95] [KrP89, Hub92] [LaF90] Tab. B.3 Vergleich der wichtigsten Daten einer Auswahl von Flugzeit-Einrichtungen. Im Februar 1993 wurde am FRS eine Testmessung mit 58 Ni bei 650 A MeV durchgefuhrt, in der die Zeiteigenschaften der beiden Szintillatormaterialien und der beiden Photoelektronenvervielfacher (PM) H2431 und XP2262 miteinander verglichen wurden. Dabei hatte das Szintillatormaterial die Ma e: 1000 100 5mm 3 ,was der fur den Detektor vorgesehenen Gro e entspricht. Die PM wurden uber adiabatische Streifen-Lichtleiter [Vos89] mit dem Szintillator verbunden. Leider wurde hier ein ungunstiges Material, namlich Polymetamethylacrylat gewahlt, welches im fur diese Anwendung interessanten Wellenlangenbereich unterhalb von 400 nm eine ungenugende Transmission aufweist (vergl. Abb. B.13). Die Signale der Photoelektronenvervielfacher (PM) wurden auf " Constant Fraction Discriminatoren\ (CFD) mit einer " fraction\ von 0.1 und einer internen Verzogerung von 2 ns gegeben. Die logischen Ausgange der CFDs wurde mit den Stopp{Eingangen von " Time-to-Amplitude Convertern\ (TAC) verbunden, als " Common Start\ diente das entsprechende Signal eines Szintillationsdetektors am Ende der ersten Flugstrecke (vergl. Abb. B.4). Wegen der relativ gro en Anzahl von Kanalen ist im zukunftigen Aufbau eine preiswertere Losung angestrebt. Entgegen der bisherigen Praxis soll die Zeitmessung mittels " Fastbus Time-to-Digital Convertern\ (TDC) vorgenommen werden. Die Ladungssignale aus dem CFD werden mit Hilfe eines " Charge-to-Digital Converters\ (QDC) ebenfalls auf Fastbus-Ebene aufgenommen. Die wahrend der Testmessungen eingesetzten Kombinationen von Materialien und PMs sind zusammen mit den jeweils gemessenen Zeitau osungen in Tab. B.4 zusammengefa t. Diese Aufbauten sind mit den anderen am FRS, ALADIN, LAND oder HISS (Berkley) nicht ohneWeiteres vergleichbar, da entweder die Stabe aus Szintillatormaterial dicker, dafur aber schmaler oder viel langer waren. Auch unterscheidet sich das Me ziel insofern, als minimalionisierende Teilchen andere Anforderungen an die PM stellen (geringerer dynamischer Bereich benotigt, weniger Licht aus dem Szintillator). 141
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1. Einleitung vertretbarem Aufwand
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2. Reaktionsmodelle Abb. 2.1 Die Pr
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2. Reaktionsmodelle 8 Abb. 2.2 Auf
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3. Die Produktion und Separation Ei
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4. Die Experimente 26 Abb. 4.1 Lage
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4. Die Experimente 4.4.1 Die Korrek
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4. Die Experimente 48 Abb. 4.13 Ort
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5. Die Identi zierung 56 Abb. 5.1 T
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5. Die Identi zierung 62 Abb. 5.5 T
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5. Die Identi zierung 66 Abb. 5.8 F
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6. Die Produktionswirkungsquerschni
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6.2 Messung und Korrekturen Gau -Ve
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6.2 Messung und Korrekturen Abb. 6.
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NSE zu der Anzahl der Projektile NP
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6.2.3 Die Normierung Zahl der Proje
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Ionenoptische Transmission 6.2 Mess
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Die Pu er/Scaler 6.2 Messung und Ko
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6.2 Messung und Korrekturen 85
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6.4 Die Diskussion der Ergebnisse 6
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B. Technische Aufbauten 190 Abb. B.
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C. Betriebsbedingungen der Photomul
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D. Der Leuchtdioden-Monitor D.1 Auf
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D. Der Leuchtdioden-Monitor Es wurd
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F. Technische Zeichnungen zu den De
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