IEKP-KA/2013-4 - Institut für Experimentelle Kernphysik - KIT

7. Auswertung
Im nachfolgenden Kapitel werden die Ergebnisse der für diese Arbeit durchgeführten
Messungen und Experimente vorgestellt. Zunächst wird ein Überblick über die elektrische
Qualifizierung der Sensoren mit Hilfe der Probestation gegeben. Danach werden
die Ergebnisse vorgestellt, die an den Messstationen ALiBaVa, Höhenstrahlungsteleskop
und ARC-System generiert wurden. Ein besonderes Augenmerk liegt auf den jeweils
gemessenen Signalhöhen und deren Entsprechung in generierten Elektronen im Sensor,
wodurch Aussagen zu einem möglichen Einsatz eines binären Auslesesystems und dem
dabei anzulegenden Signalschwellwert im zukünftigen Spurdetektor möglich sind.
7.1. Vorqualifizierung
Die verwendeten Sensoren sind vor der elektrischen Verbindung mit einer Ausleseelektronik
in der Probestation vorqualifiziert worden. Dadurch lassen sich die grundlegenden
elektrischen Eigenschaften der Sensoren bestimmen, was wichtig für das Verständnis der
Charakteristik der Sensoren und für die Vergleichbarkeit der Ergebnisse ist. Nachfolgend
wird ein Überblick über die durchgeführten Messungen gegeben und die wichtigsten
Ergebnisse werden vorgestellt.
7.1.1. Verarmungsspannungen
Die Verarmungsspannungen der verschiedenen Regionen der untersuchten MSSD wurden
gemessen, damit bei nachfolgenden Experimenten wie zum Beispiel beim Betrieb im
Teleskop oder bei Messungen mit radioaktiven Quellen am ARC-System sichergestellt
werden konnte, dass der jeweilige Sensor bei einer Spannung betrieben wurde, bei der er
vollständig verarmt ist.
Die Verarmungsspannungen sind bestimmt worden, in dem zunächst die Rückseitenkapazität
bei Spannungen von 0 V bis 700 V (bis 1 kV bei hochbestrahlten MSSD) jeder Region
gemessen wurde. Das Auftragen der inversen quadratischen Rückseitenkapazität
1/C 2 gegen die angelegte Spannung liefert einen Verlauf, der für eine Region bespielhaft
in Abbildung 7.1 dargestellt ist.
Der Verlauf zeigt für Spannungen von mehr als 135 V (Betrag) eine konstante Rückseitenkapazität.
Bei diesen Spannungen ist der Sensor vollständig verarmt. Damit kann die
Verarmungsspannung bestimmt werden, indem man im Bereich des linearen Anstiegs
bei kleinen Spannungen und im Bereich des konstanten Plateaus jeweils eine Gerade
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