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

16 2. Entwicklung von Signalverarbeitungselektronik für Compton-Polarimetrie
e - (polarisiert)
Laser
Pb-
Konverter
Detektor
Abbildung 2.1: Compton-Polarimetrie: Schematischer Aufbau
von einem ortsau ösenden Detektor nachgewiesen werden (Abbildung 2.1).
Die Verschiebung des Pro lschwerpunktes bei Inversion der Laserpolarisation
und vollständig polarisiertem Elektronenstrahl beträgt ungefähr 60{70µm.
Die Gesamtgrö e des Profils (Standardabweichung) ist abhängig von der
Strahlenergie und beträgt ca. 4mm{6mm [4].
2.1.3 Anforderungen an das Detektorsystem
Da es nicht notwendig ist, individuelle Tre er der Rückstreuphotonen aufzuzeichnen,
ist für das Compton-Polarimeter ein zählendes Streifendetektorsystem
gut geeignet. Die einzelnen Signale jedes Detektorstreifens werden
direkt von der Signalverarbeitungselektronik gezählt und am Ende des Messintervalls
als Summe ausgelesen. Die erwartete Gesamtrate ist bei dieser
Anwendung kleiner als 1MHz. Der Pro lschwerpunkt soll mit einer Genauigkeit
von 1µm bestimmt werden können. Wird ein geeignetes Modell (vgl. [4])
an die gemessene Verteilung angepasst, so reicht eine Streifenbreite von 50µm
für die gewünschte Genauigkeit aus.
2.1.4 Motivation
Die in dieser Arbeit beschriebene Signalverarbeitungselektronik für Compton-
Polarimetrie stellt eine Nachfolgeentwicklung zu einem Detektormodul dar,
welches 1999 im Physikalischen Institutes der Universität Bonn entwickelt,
aufgebaut und getestet wurde [8, 13]. Auf einer Platine wurde ein einseitiger
Silizium-Streifendetektor mit kommerziellen Verstärkerchips und Zählerchip-
Eigenentwicklungen verbunden. Der Streifendetektor 1 besitzt 768 Kanäle, von
denen nur jeder zweite ausgelesen wurde. Drei Verstärkerchips des Typs IDE
CA1 [9] und die Zählerchips mit jeweils 128 Kanälen wurden parallel durch
Wirebonds (Ultraschall-Mikroschwei verbindungen) mit dem Streifendetektor
verbunden.
1 Micron Semiconductor Ltd.