pdf - Institut für Experimentelle Kernphysik

2.3. SIGNALAUSWERTUNG 21
2.3.4 Trefferbelegung des Detektors
Die Breite der Rauschverteilung gibt die Schwelle für die Clustersuche vor: Falls das Signal eines
Streifens ein bestimmtes Vielfaches seines Rauschens beträgt, gilt er als getroffen. Falls der höchste
Streifen in einem Cluster eine weitere, strengere Schwelle überschreitet, wird der ganze Cluster als
solcher akzeptiert und weiterverwendet.
Trägt man nun auf, wie oft ein Streifen des Detektors während vieler Ereignisse der größte Streifen
in einem Cluster war, so erhält man die Trefferbelegung. Ihre Homogenität gibt einen Anhaltspunkt
für die (gute) Funktion des Detektors. Alternativ kann man anstatt der Lage des höchsten Streifens
auch den Schwerpunkt des Clusters auftragen, was in der Regel für diesen Zweck keinen Unterschied
macht.
2.3.5 Signal- über Rauschverteilung
Das Maximum der Signalverteilung, wie sie oben eingeführt wurde, ist ein Maß für die Gasverstärkung
des Detektors. Sie hängt allerdings auch von der elektronischen Verstärkung ab. Falls man stets dieselbe
Elektronik verwenden würde, könnte man direkt die Signalverteilungen miteinander vergleichen.
Nun möchte man aber die Daten aus baugleichen Detektoren bei gleichen Spannungen, aber
bei verschiedenen elektronischen Umgebungsbedingungen miteinander vergleichen. Dazu führt man
die Größe Signal- über Rauschverhältnis S/R ein. Denn sie ist von der elektronischen Verstärkung
unabhängig. Die folgende Abschätzung soll die in allen Analysen benutzte Definition des S/R nach
TDR 3 [23] motivieren:
Signal
(TDR) =
Rauschen
= primäre Signalladung · Gasverstärkung · elektronische Verstärkung
= primäre Signalladung · Gasverstärkung
Clusterladung
Streifenrauschen
primäre Rauschladung · elektronische Verstärkung
primäre Rauschladung
Die primäre Rauschladung sollte für alle Detektoren gleich sein, falls ihre Streifen gleich lang sind,
und falls sie mit derselben Art von Auslesechips bestückt sind. Die Primärladung ist für alle baugleichen
und mit demselben Gas gefüllten Detektoren auf dieselbe Weise landauverteilt. Somit bleibt
als Vergleichsgröße die Gasverstärkung übrig, welche sich nun je nach Qualität der Detektoren und
sonstigen Problemen bei ihrem Betrieb unterscheiden können.
Mathematisch erhält man aus den Clusterinformationen die TDR-Definition folgendermaßen:
S
(TDR) =
R
Nk=1 SK
1 Nk=1 N σ2 k
N ist die Anzahl der Streifen im Cluster. Sk und σk sind das Signal bzw. Rauschen des k-ten Streifens
im Cluster. Es handelt sich also um das Verhältnis von Clusterladung zu mittlerem Streifenrauschen
im Cluster. Für einen guten Detektor erwartet man ohnehin ein etwa konstantes Rauschen für alle
Streifen des Detektors. Aus diesem Grund sind diese S/R-Werte ebenfalls landauverteilt.
3 Technical Design Report
(2.3)
(2.4)