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