IEKP-KA/2013-8 - Institut für Experimentelle Kernphysik - KIT

22 3. Der AMS-02 Detektor
nem Brechungsindex zwischen 1, 03 und 1, 05, sowie eine 5 mm dicke und 35cm × 35cm
große Natriumfluorid-Schicht im Zentrum mit Brechungsindex 1, 335. Das ausgesendete
Tscherenkow-Licht wird dann von einer Lage aus 680 Multi-Anoden Photomultipliern
detektiert. In dieser Lage mit einem Durchmesser von etwa 118, 5 cm befindet sich eine
64cm × 64cm große Aussparung, um Messungen des darunterliegenden Kaloriemeters
nicht zu beeinflussen. Die zuvor erwähnte Natriumfluorid-Schicht mit sehr hohem Brechungsindex
und damit großem Winkel des Tschwerenkow-Kegels sorgt hier dafür, dass
Tscherenkow-Licht von Teilchen, die innerhalb dieser Fläche passieren, trotzdem die Photomultiplier
erreichen kann. Um die Akzeptanz zu erhöhen, ist der 47 cm hohe Freiraum zwischen
Radiator- und Detektorschicht am Rand verspiegelt. Das Licht wird also reflektiert
und der Ring, als Schnittfläche durch den Tscherenkow-Lichtkegel in der Detektorschicht
kann rekonstruiert werden. Aufbau und Funktion des Ring abbildenden Tscherenkow Detektors
sind in Abbildung 3.10 zu sehen. Aus dem Durchmesser des aufgenommenen Rings
Abbildung 3.10.: Skizze der Funktionsweise des RICH (links) und Foto der einzelnen Bestandteile
vor dem Zusammenbauen (rechts) [27].
kann nun also die Geschwindigkeit des Teilchens mit einer Auflösung von 0, 1% für Teilchen
mit Ladungszahl Z = 1 und 0, 01% für Kerne mit Ladungszahl Z > 1 bestimmt werden.
Außerdem kann anhand der Intensität des Tscherenkow-Lichtes die Ladungszahl Z mit
einer Auflösung von 10% bestimmt werden. Aus diesen Größen und der Rigidität R kann
man nun die Masse des Teilchens nach
berechnen.
m = R · Z
√
1 − β 2
β
(3.4)
3.7. Das elektromagnetische Kalorimeter (ECAL)
Am unteren Ende des AMS-02 Detektors befindet sich das elektromagnetische Kalorimeter
(ECAL 10 ). Dieses ist ein aus 1 mm dicker Bleifolie im Wechsel mit einer Lage aus Szintillationsfasern
mit einem Durchmesser von 1 mm und mit Epoxydharz verklebter Block von
10 engl.: Electromagnetic calorimeter
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