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B.6 Der Einsatz im Experiment<br />
B.6 Der Einsatz im Experiment<br />
Der in den vorangegangenen Kapiteln beschriebene Aufbau z<strong>ur</strong> Messung der Niederenergiespaltung exotischer<br />
Projektilfragmente w<strong>ur</strong>de in einem Experiment im Dezember 1993 am Fragmentseparator unter realistischen<br />
Bedingungen getestet. Abb. B.14 zeigt einen Uberblick uber den mechanischen Aufbau der Detektoren am Ende<br />
des Fragmentseparators. In Tab. B.6 sind die Materiedicken aller Detektoren und sonstiger Einrichtungen im<br />
Strahlengang des Fragmentseparators tabellarisch zusammengefa t.<br />
Die Bestuckung der Flugzeitwand mit den in Abschnitt B.5 besprochenen Photomultipliern und die entsprechenden<br />
Werte f<strong>ur</strong> die Versorgungsspannungen und die Einstellung der Auslese-Elektronik sind in Tab. B.8<br />
festgehalten. Wegen der teilweise schlechten Ankopplung der Laserdioden des Monitor-Pulsers an die Lichtleiter<br />
der Szintillationsdetektoren schwankten die Anodensignale der Photomultiplier beim Testen mit diesem<br />
Pulser zwischen 100 mV und 15 V, was wesentlich uber den festgestellten bauteilbedingten Schwankungen von<br />
einem Faktor 2 (vergl. Abschnitt C) liegt. Aus diesem Grund konnten die vorab gewonnenen Informationen<br />
uber den Verstarkungsgang der einzelnen Photomultiplier (vergl. Abb. C.3) nicht z<strong>ur</strong> Einstellung gleichgro er<br />
Verstarkung aller Rohren verwendet werden. Vielmehr mu te wahrend der Einstellphase des Experimentes jeder<br />
einzelner Photomultiplier individuell anhand der angelegten Hochspannung auf Werte des Anodensignales um<br />
5Volt eingeregelt werden.<br />
In Abb. B.15 sind exemplarisch dieVerteilungen der Flugzeiten der der Spaltfragmente sowie der Ereignisse<br />
ohne Spaltung jeweils ohne Korrekt<strong>ur</strong> auf die Ortsverteilungen f<strong>ur</strong> das oberste Paddel Nr.1 und das mittlere<br />
Paddel Nr.8 dargestellt.<br />
Die elektronische Zeitau osung der Apparat<strong>ur</strong> z<strong>ur</strong> Bestimmung der Flugzeiten der Spaltfragmente nach dem<br />
aktiven Target betrug danach im Mittel 76 ps bei einer Au osung von 25 ps/Kanal, wie man aus der Breite bzw.<br />
dem Abstand der schmalen Pulserlinien entnimmt. Die Breite der Primarfragmentverteilung, die in Abb. B.15<br />
deutlich als Peak erkennbar ist, betragt 26.54 Kanale, was ca. 663 ps entspricht. In diesen Wert gehen folgende<br />
Beitrage ein:<br />
. eine elektronische Au osung von 3.4 Kanalen, entsprechend 85 ps,<br />
. die Winkelbreite des Strahles an S4 d<strong>ur</strong>ch die Reaktion im Produktionstarget und die Aufstreuungen in<br />
Materialien strahlaufwarts vor dem aktiven Target von = 2.6 mrad, entsprechend einer Ortsbreite von<br />
x( )=1.5 cm am Ort des Flugzeitdetektors,<br />
. Die Ortsbreite des Strahles an S4 von x( p)= 7.2 mm,<br />
. das Winkelstraggling im aktiven Target von ca. 8.8 mrad als wesentlicher Beitrag z<strong>ur</strong> Ortsverbreiterung<br />
des Strahls mit einem Anteil von 5.1 cm D<strong>ur</strong>chmesser auf 5.78 Meter Flugstrecke zwischen aktivem Target<br />
und Flugzeitwand.<br />
Faltet man diese Beitrage aus der gemessenen Breite heraus ergibt sich eine Zeitau osung von ca. 342.5 ps f<strong>ur</strong><br />
den Fragmentstrahl (f<strong>ur</strong> das Paddel Nr.8).<br />
F<strong>ur</strong> den Primarstrahl 238 U mit einer Energie von ca. 600 A MeV hinter dem Degrader, ergibt sich bei einer<br />
anderen Einstellung f<strong>ur</strong> das Paddel Nr.8 eine Breite des Rohspektrums von 13.7 Kanalen entsprechend 342.5 ps.<br />
Nach Abzug der verbreiternden E ekte erhalt man eine intrinsische Zeitau osung von (160 20)ps.<br />
Abb. B.18 zeigt im oberen Teil den schematischen Aufbau des aktiven Targets (ATAR), im mittleren die mit<br />
ihm gewonnenen Energieverlustspektren in den drei Sektionen dieser Ionisationskammer (1-3,3-5,5-7) und im<br />
untersten die unter bestimmten Bedingungen auf diese Daten gemessenen Spektren des Energieverlustes in<br />
der zweiten MUSIC uber der Flugzeit der Spaltfragmente zwischen dem Standard-Szintillator SC41 und der<br />
Flugzeitwand (vergl. Abb. B.14).<br />
Die Energieverlustspektren der drei Sektionen des aktiven Targets w<strong>ur</strong>den alle unter der Bedingung eines Spaltereignisses<br />
aufgenommen. Ihre dreifache Strukt<strong>ur</strong> la t sich auf folgende Weise interpretieren:<br />
Der erste Peak im ersten Spektrum stellt Ereignisse dar, bei denen das primare Teilchen { mit der Kernladung<br />
Z { bereits vor dem aktiven Target einer Spaltung unterworfen war. Wegen der geringeren Kernladungszahl<br />
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