Detailansicht
Characterisation of a new GEM detector with PIXE at VERA
Philipp Müllner
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Physik
Betreuer*in
Robin Golser
DOI
10.25365/thesis.4097
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29771.05459.718053-0
Link zu u:search
(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Ein wesentlicher Teil zukünftige Hadronenexperimente gilt der Studie seltener Prozesse mit drastisch verbesserter Empfindlichkeit (z.B. PANDA). Sogenannte GEM (Gas Electron Multiplier) Detektoren erfüllen die technischen Voraussetzung für diese Experimente. Solche GEM Detektoren haben eine hervorragende Ortsauflösung, und gute Zeitauflösung. Weiters kann die aktive Detektorzone bis in den m2-Bereich gebaut werde kann. Die GEM Technologie basiert auf einer beidseitig kupferbeschichteten Polyimidfolie (typischerweise 50 μm dick) mit vielen chemisch geätzten Mikrolöcher (typischer Durchmesser 70μm). Durch Anlegen einer Spannungsdifferenz zwischen den Kupferschichten wird ein elektrisches in jedem Mikroloch erzeugt, welches als Verstärker für Elektronen wirkt. Ein GEM Detektor ist ein Gasdetektor in dem zwischen Kathode und Anode eine oder mehrere GEM Folien eingebaut sind.
In dieser Arbeit wurde ein vom SMI (Stefan Meyer Institut, Wien) entwickelter GEM bei VERA (Vienna Environmental Research Accelerator) getestet. Der Detektor besteht aus einer 5μm dicken aluminisierten Mylarfolie als Kathode, drei GEM Folien mit einer 50x50mm2 großen aktiven Zone und einer Ausleseanode mit zehn separaten Kupferstreifen. Der Detektor wurde auf seine Ortsunabhängigkeit bezüglich Efficiency und Signalverstärkung geprüft. Dazu wurde mittels PIXE charakteristische Röntgenstrahlung erzeugt, die durch eine Lochblende auf einen kleinen Richtstrahl begrenzt wurde. Dieser Richtstrahl regte nur einen kleinen Teil der Detektorfläche gleichzeitig an. Die von diesen kleinen Bereichen gewonnen Daten wurden miteinander verglichen.
Zusammengefasst kann man sagen, dass die Efficiency des Detektors über die Detektorfläche sehr konstant ist . Anders zeigte die Signalverstärkung bei den Messungen eine Ortsabhängigkeit. Die aus dieser Arbeit gewonnen Daten helfen bei der Weiterentwicklung von GEM Detektoren.
Abstract
(Englisch)
Next generation of hadron experiments aims at studying rare processes with rigorous improved sensitivity (e.g. PANDA). GEM (Gas Electron Multiplier) detectors achieve the requierements for such experiments. GEM detectors have a high rate capability, excellent spatial-resolution, good time.
The GEM technology bases on a polyimide foil (typically 50μm) with a copper cladding (typically 5μm) on both sides. A large number of microholes (typically 70μm in diameter) were chemically etched into this foils. Inside each hole an electric field, which acts as a multiplication channel for electrons, is produced by applying a voltage difference between both copper sides. A GEM detector is a gas detector, where one or several GEM foils are mounted between cathode and anode.
A GEM detector from the SMI (Stefan Meyer Institute, Vienna), was tested at VERA (Vienna Environmental Research Accelerator) in this work. The detector was composed of a 5μm thick aluminum coated mylar foil for the anode, three GEM foils with a 50 x 50mm2 active area and a readout anode, which consists of ten independent copper stripes.
The location-dependence of the efficiency and the signal amplification of the GEM detector across the detection area were measured. A by a pinhole restricted and with PIXE (Proton Induced X-ray Emission) produced X-ray beam excited only a small area on the GEM detector. The data of several measurement points were compared with each other.
The efficiency data showed a location independence whereas the signal amplification data a location dependence across the detection area.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
GEM PIXE VERA location-dependence efficiency X-ray
Schlagwörter
(Deutsch)
GEM PIXE VERA Ortsabhängigkeit Effizienz Röntgenstrahlung
Autor*innen
Philipp Müllner
Haupttitel (Englisch)
Characterisation of a new GEM detector with PIXE at VERA
Paralleltitel (Deutsch)
Charakterisierung eines neuen GEM Detektor mittels PIXE bei VERA
Publikationsjahr
2009
Umfangsangabe
VI, 60 S. : Ill.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Robin Golser
Klassifikation
33 Physik > 33.40 Kernphysik
AC Nummer
AC07663149
Utheses ID
3620
Studienkennzahl
UA | 411 | | |