pdf - Institut für Experimentelle Kernphysik
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4.1. TEST DER NEUEN MF2-MODULE IM TESTSTAND FÜR KOSMISCHE MYONEN 47<br />
4.1.4 Betriebstest<br />
4.1.4.1 Einstellung der Betriebsparameter<br />
Nach der Herstellung der Detektoren wurden sie mit einem Gasgemisch aus Neon und DME im Mischungsverhältnis<br />
Ne:DME 40:60 gefüllt. Danach erst konnten sie langsam auf hohe Spannungen gebracht<br />
werden. Es sollten damit Defekte in den Substraten und der GEM-Folie beseitigt werden. (burnin-Phase).<br />
Dabei sollten elektrische Überschläge da<strong>für</strong> sorgen, daß Verunreinigungen verdampft und<br />
mit dem durchströmenden Gas weggespült werden. Es ging dabei also hauptsächlich darum, die Kathodenspannungen<br />
und die Potentialdifferenz zwischen den GEM-Folien auf möglichst hohe Spannungen<br />
zu bringen.<br />
Danach wurden die Detektoren bei normalen Spannungen betrieben:<br />
burn-in normal<br />
Drift 3000 3000<br />
GEM oben 1600 1580<br />
GEM unten 1200 1200<br />
Kathoden 550 450<br />
Tabelle 4.1: maximale und normale Betriebsspannungen in V<br />
Nachdem die Elektronik ausführlich getestet wurde, und die Detektoren mit dem Gassystem und der<br />
Hochspannungsversorgung verbunden wurden, konnte mit der Datennahme mit kosmischen Myonen<br />
begonnen werden.<br />
Mit dem Teststand wurde eine mittlere Ereignisrate von 0,4Hz erreicht. So wurden bei einem Testlauf<br />
in 5 Tagen ca. 170.000 Ereignisse aufgenommen. Dies entspricht einer Datenmenge (bei 4 ausgelesenen<br />
Detektoren) von 1,4GByte.<br />
Alle Verteilungen beziehen sich auf den Cluster im Ereignis mit der größten Ladung.<br />
4.1.4.2 Signalverteilungen<br />
Abb. 4.4 a) zeigt eine typische Signal- über Rauschverteilung <strong>für</strong> den Detektor MF2-19. Es wurde<br />
dabei die TDR-Definition verwendet, da diese im Idealfall eine Landau-Verteilung liefern sollte. Die<br />
gemessene Verteilung ist im Bereich zwischen den Werten 36 und 200 mit einer Landauverteilung<br />
sehr gut verträglich.<br />
Die Verschiebung des Maximums zu höheren Werten und die Verbreiterung der Verteilung bei größeren<br />
Clustern sind in Abb.4.4b) gut zu sehen. Der Grund ist, daß große Cluster im Mittel auch eine größere<br />
Ladung haben. Dadurch verschiebt sich das Maximum nach rechts. Die Verteilung wird dadurch breiter,<br />
denn diejenigen Verteilungen mit großem Maximum liefern auch die Beiträge <strong>für</strong> die Ausläufer<br />
der Gesamtverteilung.<br />
4.1.4.3 Clustergröße<br />
Für das Gasgemisch Ne:DME ist eine mittlere Clustergröße von 2,2 Streifen normal [30]. Bei diesen<br />
Messungen (siehe Abb.4.5) beträgt sie allerdings 3,5 bei MF2-11 und gar 3,9 bei MF2-19. Dies kann<br />
man nur dadurch erklären, daß auch einige schräge Spuren gemessen wurden, die deshalb eine größere<br />
Ladungswolke im Gas erzeugt haben, und daß die Detektoren bei relativ hohen Spannungen betrieben<br />
wurden.