Chipentwicklung fu127 ur Pixel - Prof. Dr. Norbert Wermes ...

2. Entwicklung einer neuen
Signalverarbeitungselektronik für
Compton-Polarimetrie
2.1 Einleitung
An der Bonner Elektronen Stretcher Anlage (ELSA) werden Doppelpolarisationsexperimente
durchgeführt. Dazu werden spinpolarisierte Elektronen an
polarisierten Targets gestreut. Dies erlaubt die Untersuchung der Spinstruktur
und der spinabhängigen Wirkungsquerschnitte der Target-Nukleonen.
Will man einen polarisierten Elektronenstrahl zur Verfügung stellen, wird
neben der Quelle für die polarisierten Elektronen ein polarisationserhaltender
Beschleunigungsprozess benötigt. Dazu ist es wichtig, schnelle Polarisationsmessungen
durchzuführen, um Korrekturma nahmen gegen depolarisierende
Resonanzen optimieren zu können.
2.1.1 Compton-Polarimetrie
Die Methode der Compton-Polarimetrie basiert auf der Compton-Rückstreuung
von zirkular polarisierten Photonen an einem Strahl polarisierter Elektronen.
Wird die Polarisation der einfallenden Photonen von links-zirkular
nach rechts-zirkular geändert, so entsteht aufgrund der spinabhängigen Streuamplitude
eine Asymmetrie in der Verteilung der gestreuten Photonen. Für
transversal polarisierte Elektronen führt dies zu einer Verschiebung des
räumlichen Schwerpunktes des Rückstreupro ls. Diese gemessene Verschiebung
(Asymmetrie A) ist proportional zum Polarisationsgrad der Elektronen
Pe und der Photonen Pγ
2.1.2 Messverfahren
A / PePγ
Ein links- bzw. rechtspolarisierter Laserstrahl wird auf den Elektronenstrahl
gerichtet. Es kommt zur Compton-Streuung, bei der die Photonen einen
Lorentz-Boost aufgrund der hohen Elektronenenergien im GeV-Bereich erfahren.
Der Rückstreukegel hat einem Öffnungswinkel von einigen mrad. Die
Photonen werden 15m entfernt vom Wechselwirkungspunkt in einer Bleiplatte
(2 Strahlungslängen dick) in e + e − -Paare konvertiert und können dann