pdf - Institut für Experimentelle Kernphysik

3.6. PROGRAMME ZUR OFFLINE-AUSWERTUNG 37
ADC-Zähler für jeden Kanal.
Eine Gefahr besteht nämlich darin, daß das Pedestal so hoch ist, daß sich die meisten Treffersignale
im Überlauf des FADC (= 4095 Zähler) befinden. In diesem Fall sind die Signalverteilungen unbrauchbar,
da von manchen Clustern die Ladung nicht bekannt ist. Falls das Pedestal zu niedrig ist,
wird der Kathodenunterschwung beschnitten, was dieselbe Folge hat.
CMMi [ k
128 ] ist das Chiprauschen4 des [ k
128 ]-ten Chips im i-ten Ereignis. Es ist also für alle Kanäle eines
Chips konstant, aber von Chip zu Chip und von Ereignis zu Ereignis verschieden und kommt durch
gemeinsame elektronische Störungen, z.B. von der Spannungsversorgung, zustande. In den meisten
Ereignissen gibt der CMM keinen signifikanten Beitrag. Manchmal kann der CMM aber Verschiebungen
um 200 ACD-Zähler erreichen und muß deswegen im allgemeinen Ansatz berücksichtigt werden.
Bei Ri k handelt es sich um das elektronische Rauschen des k-ten Streifens im i-ten Ereignis. Das
Rauschen ist idealerweise (um 0) gaußverteilt mit einer Breite von 5 bis 30 ADC-Zählern.
Die bisher genannten Signale sind stets vorhanden, also auch dann, wenn keine Teilchen den Detektor
passiert haben. Die folgenden Signale treten nur bei einem Teilchendurchgang auf:
CGUi [ k
16 ] ist der Unterschwung5 der [ k
16 ]-ten Kathodengruppe. Genauer gesagt, handelt es sich um
den Unterschwung derjenigen Anoden, die von den Kathoden der getroffenen Gruppe eingeschlossen
sind. Der Unterschwung kann 500 ADC-Zähler tief sein.
Schließlich ist Trefferi k die reine Signalhöhe, wie sie für die weitere Bestimmung von Detektoreigenschaften
verwendet wird. Die Schwankungen in der Signalhöhe folgen im wesentlichen einer
Landauverteilung, deren Maximum von der Gasverstärkung abhängt.
Die angegebenen ADC-Werte sind nicht als Absolutwerte zu verstehen, sondern hängen von vielen
Parametern, wie der elektronischen Verstärkung, der Gasverstärkung, den elektronischen Störungen,
der Güte der elektrischen Abschirmungen, etc. ab. Es geht nur darum, die Relationen unter diesen
Signalen zu verdeutlichen.
Abb. 3.8 zeigt schematisch ein über die Streifen eines Chips aufgetragenes typisches Teilchensignal.
Ein ’echtes’, pedestal-korrigiertes Treffersignal ist in Abb. A.2 auf Seite 78 zu sehen.
Das Ziel der Datenanalyse ist es nun, die Breite des Streifenrauschens sowie die Korrekturgrößen
Pedestal, Chiprauschen und Kathodenunterschwung zu bestimmen, die Korrekturen durchzuführen
und die Signalhöhe zu bestimmen.
3.6.2 Bestimmung des Pedestals
Im Prinzip braucht man für die Bestimmung des Pedestals bereits Information über den Common
Mode und das Rauschen der Einzelkanäle. Um einen Anfang machen zu können, wird die Annahme
gemacht, daß sich sowohl der CMM als auch das Rauschen über viele Ereignisse herausmitteln. Diese
Annahme ist wegen der seltenen Schwankungen des CMM (siehe Kap. 3.6.1) und der im wesentlichen
gaußförmigen Rausch-Verteilungen (siehe Kap. 4.1.3.2) gerechtfertigt. Das mittlere Signal im Streifen
für Ereignisse, die mit dem Pulsertrigger genommen wurden, ist:
〈Sk〉 = 1
N
N
S
i=1
i k
4 CMM: Common Mode = kohärentes Rauschen aller 128 Kanäle
5 CGU:Cathode Group Underflow