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4. Die Experimente
4.3.2 Die Bestimmung der Flugzeit
Wie in Abschnitt 5.2 noch gezeigt werden wird, erfordert die Bestimmung der Massenzahl A der Fragmente nach
den dort beschriebenen Methoden die genaue Kenntnis der Flugzeit der Kerne zur vollstandigen Bestimmung
der Kinematik. Die Durchfuhrung dieser Messung soll im folgenden beschrieben werden.
Die ortskorrigierte Flugzeit zwischen dem Szintillator in der Mittelebene (Index 1) und dem am Endfokus (Index
2) betragt auf der optischen Sollbahn (vergl. Abb. 4.6):
wobei
TOF = T0
+ TOF1L;2L�1R;2R C1L;2L�1R;2R (4.5)
; t1L;1R
2
+ t2L;2R
2
C1L;1R
C2L;2R
O set zur Flugzeit durch Kabel, Elektronik u.a. in [ps]
T0
TOF gemessene, unkorrigierte Flugzeit gemessen zwischen den linken (Index L) bzw.
rechten (Index R) Photomultipliern der Detektoren an S2 und S4 in [Kanale]
t gemessene, unkorrigierte Lichtlaufzeitdifferenzen gemessen zwischen den linken
und rechten Photomultipliern der Detektoren an S2 und S4 in [Kanale]
C Eichung der Analog-Digital-Wandler in [ps/Kanal]
Die " absolute\ Kenntnis der Flugzeit macht eine Eichung derselben notwendig, wobei im Wesentlichen zwei
Parameter zu bestimmen sind: Zum einen mu der in obiger Glg. 4.5 enthaltene Zeito set T0, der sich aufgrund
unterschiedlich langer Signalkabel zwischen Photomultiplier sowie Streuungen und absichtlicher Verzogerungen
in der Elektronik ergibt, ermittelt werden. Zum anderen ist die Flugstrecke auf der Sollbahn durch mechanische
Messung am Detektoraufbau nur ungenugend erfa bar. Zur Eichung beider Gro en wird deshalb im Experiment
der in der Intensitat abgeschwachte Primarstrahl, dessen Masse und Kernladung bekannt ist, mit verschiedenen
Energien auf der Sollbahn eingestellt. Nach Glg. 3.1 bestimmt man die Energie zu
E =
s
(B%) Q
3:10715497 A +1
!
931:501625
Dabei mu darauf geachtet werden, da die betrachteten Flugzeiten des Primarstrahls in etwa im gleichen
Bereich liegen, der fur die spater eingestellten Fragmente zu erwarten ist. Die Variation in der Energie wird durch
Abbremsen in verschiedenen Targets, bzw. durch Anderung der homogenen Degraderdicke in der Mittelebene
erreicht und durch eine Messung der magnetischen Stei gkeit bestimmt. Fur die Geschwindigkeit der Teilchen
des Primarstrahles gilt:
v =
s
T0 ; TOF
Bei einer Auftragung des Kehrwertes der Teilchengeschwindigkeit v uber der gemessenen, unkorrigierten Flugzeit
ergeben sich die beiden gesuchten Gro en als Steigung a und Achsenabschnitt b einer Geraden (vergl. Abb. 4.9):
38
1
= a TOF + b
v
MeV
u
(4.6)