pdf - Institut für Experimentelle Kernphysik

16 KAPITEL 2. GRUNDLAGEN
2.1.2 Anregung [2]
Ein Teilchen, das Materie passiert, muß nicht sofort ein Elektron aus einem Atomverband herausschlagen.
Es kommt auch vor, daß ein Atom nur angeregt wird, d.h. daß ein Elektron auf eine höhere
energetische Stufe angehoben wird. Bei der Rückkehr des Elektrons in den Ausgangszustand wird die
Energiedifferenz als Photon abgestrahlt.
Diesen Sachverhalt macht man sich in Szintillationszählern zunutze. Meistens werden dort die Photonen
mit einem Photomultiplier nachgewiesen: Die Photonen schlagen aus der Photokathode Elektronen,
die dann in einer Dynodenstruktur, die ein ansteigendes elektrisches Potential besitzt, verstärkt
werden.
2.2 Aufbau und Funktion eines MF2-Mikrostreifendetektors
In demjenigen Bereich des äußeren Spurdetektors von CMS, der die kleinen Winkel bezüglich des
Strahls abdeckt (Vorwärtsbereich), sollten MSGC+GEM als die Detektoren der zweiten Generation
(MF2) eingesetzt werden [6]. Da die Detektoren im Vorwärtsbereich in einem geschlossenen Ring angeordnet
werden sollen, besitzen sie eine kreissektor-förmige Fläche, die 24 ◦ überdeckt. Die Anodenund
Kathodenstreifen verlaufen dabei radial. Der Abstand des Zentrums eines Anodenstreifens vom
(imaginären) Mittelpunkt des Detektors ist etwa 90cm (siehe Kap. 4.3.7). Daraus ergibt sich für den
ganzen Detektor eine mittlere Bogenlänge von ca. 38cm.
Driftkathode
GEM-Folie
Anoden-
Kathoden-
Streifen
Substrat
3000
2000
200
100 10
Spannung (V)
50
300
-3000
-1500
-1100
Abbildung 2.2: Querschnitt durch eine MF2-MSGC+GEM mit typischen Spannungseinstellungen.
Alle Längenangaben (kursiv) in µm
Abb. 2.2 zeigt, daß eine MSGC+GEM im wesentlichen aus 3 Bestandteilen aufgebaut ist [7, 8]:
nämlich der Driftkathode, der GEM-Folie und dem Substrat. Dazwischen befindet sich ein Gemisch
aus einem Edelgas (Argon oder Neon) und einem sogenannten Lösch(Quentch)gas (CO2 oder DME 2 ).
Bei der GEM-Folie handelt es sich um eine 50µm dicke Kaptonfolie, die auf beiden Seiten mit Kupfer
2 DiMethyl-Ether
- 400
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