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

7.4. Höhenstrahlungsteleskop 61
7.4.3. Winkelverteilung
Bei der Analyse von Messungen mit dem Teleskop werden typischerweise Teilchenspuren
mit vergleichsweise großem Einfallswinkel gegen die Sensoroberfläche nachgewiesen.
Von besonderem Interesse ist für diese Arbeit der Teil des Einfallswinkels, der orthogonal
zum Siliziumstreifen steht. Erwartet wird eine Erhöhung der Anzahl getroffener
Streifen mit steigendem Einfallswinkel.
Bei den Messungen sind die Szintillatoren des Teleskops in zwei verschiedenen Konfigurationen
betrieben worden:
1. In der Standardkonfiguration werden die Szintillatoren genau in Flucht zueinander
positioniert. Diese Konfiguration detektiert Teilchen mit einem Einfallswinkel von
etwa −0,45 rad bis 0,45 rad.
2. Zusätzlich können Messungen bei zueinander verschobenen Szintillatoren durchgeführt
werden. Damit werden Teilchen mit einem Einfallswinkel von etwa 0,2 rad
bis 0,7 rad erfasst.
Somit konnte der analysierte Einfallswinkelbereich durch Kombination von Daten aus
beiden Konfigurationen auf etwa −0,45 rad bis 0,7 rad ausgedehnt werden. Beim Betrieb
in Konfiguration 1 sind durchschnittlich 44 000 Ereignisse pro Tag erfasst worden. Beim
Betrieb in Konfiguration 2 konnten 26 000 Ereignisse täglich erfasst werden. Abbildung
7.16 zeigt die typische Winkelverteilung, die sich bei Kombination von Daten aus beiden
Konfigurationen ergibt. Für nachfolgende Studien, bei denen Winkelabhängigkeiten
untersucht worden sind, wurde der Bereich von 0 rad bis 0,6 rad verwendet. In einigen
Regionen ist der maximal erreichte Einfallswinkel aufgrund der Geometrie des Teleskops
kleiner.
Rekonstruierte Teilchenspuren (Anzahl)
1400
1200
1000
800
600
400
incangleX_3
Entries 48395
200
0
-0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8
Inklination (rad)
Abbildung 7.16.: Die Winkelverteilung der nachgewiesenen Teilchenspuren im Teleskop.
Dargestellt sind die kombinierten Daten aus Messungen mit übereinander
liegenden Szintillatoren und versetzt angeordneten Szintillatoren.
Es konnten 48 395 Teilchenspuren rekonstruiert werden, die auch ein
Signal auf dem MSSD erzeugt haben. Deutlich erkennbar ist, dass das
Maximum zu Einfallswinkeln um 0,2 rad hin verschoben ist. Für dieses
Schaubild wurden kombinierte Daten aus den verschiedenen Messungen
an FTH200Y-MSSD verwendet.