pdf - Institut für Experimentelle Kernphysik

3.6. PROGRAMME ZUR OFFLINE-AUSWERTUNG 39
3.6.4 Bestimmung des Rauschens
Das Einzelstreifenrauschen muß bestimmt werden, um Treffersignale aus dem Rauschen des Detektors
herausfiltern zu können. Für seine Bestimmung werden beim Pedestal-Lauf vom Rohsignal das
Pedestal und anschließend das Chiprauschen subtrahiert. Das Ergebnis ist das momentane Rauschen
R i k des Streifens k im i-ten Ereignis. Es muß über alle Ereignisse quadratisch gemittelt werden6 , weil
das Rauschen beide Vorzeichen annehmen kann:
R i k = S i k − Pedk − CMM i
[ k
128 ]
(3.5)
RMSk = 1
N
(R
N
i k )2 (3.6)
i=1
Für ungefähr gaußförmige Verteilungen gibt das RMS eine gute Schätzung der Standardabweichung σ.
3.6.5 Korrektur der Kathodengruppen
N(x) = 1
σ √ x2
e−2σ 2π 2 (3.7)
Im letzten Schritt der Korrekturen wird die getroffene Kathodengruppe auf ihre Basislinie (Null-Linie)
gebracht. Um das Signal bei der Berechnung des Kathodenunterschwungs zu eliminieren, wird ein
iterativer Algorithmus verwendet: Zunächst wird der Mittelwert über alle Streifen gebildet und die
Streifen mit diesem Wert korrigiert. Dann wird die Gruppe nach getroffenen Streifen durchsucht (siehe
Kap. 3.6.6). Diese Streifen werden von der nächsten Mittelwertbildung ausgeschlossen. Die Prozedur
wird so lange wiederholt, bis keine neuen getroffenen Streifen mehr dazukommen.
Problem bei großen Treffern:
Wie man in Abb.3.9 a) erkennen kann, ist die Signalverteilung am Rand einer stark getroffenen Kathodengruppe
nicht scharf, sondern ausgewaschen. Nach der Korrektur auf ihre Basislinie bekommt man
2 zusätzliche, falsche Treffer. Ferner bekommt man in einer solchen Kathodengruppe oft getroffene
Streifen kleinerer Höhe, die nicht zum eigentlichen Treffer gehören können (nicht eingezeichnet). Um
diese Treffer auszusondern wird nicht nur verlangt, daß das kathodenkorrigierte Signal (Abb. 3.9 b)
eine bestimmte Schwelle überschreitet, wie dies hier ja der Fall ist, sondern auch das nur pedestalkorrigierte
Signal (Abb. 3.9 a). Und dies ist bei den falschen Treffern nicht der Fall, da diese die
Null-Linie nicht einmal überschreiten.
3.6.6 Clustersuche
Nachdem alle Korrekturen am Signal gemacht wurden, kann man nun nach getroffenen Streifen
suchen. Dabei werden alle Streifen des Detektors sequentiell, vom ersten Streifen an, betrachtet.
Der Streifen k gilt als getroffen, wenn sein Signal- zu Rauschverhältnis eine bestimmte Schwelle
überschreitet [30]:
6 RMS: Root Mean Square
Sk
σk
≥ ! 3 (3.8)