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

68 7. Auswertung
7.4.6. Cluster-Hauptstreifen-Ladung
Die Betrachtung der Hauptstreifenladung ist von besonderem Interesse, da bei einer
möglichen zukünftigen binären Ausleseelektronik und bei entsprechend dünnen Sensoren
die 1-Streifen-Cluster den Hauptteil der Cluster ausmachen werden. Untersucht wird
die Höhe des Signals auf dem Hauptstreifen, damit abgeschätzt werden kann, wie hoch
ein Schwellwert bei der binären Datenerfassung gesetzt werden kann. Zu erwarten ist,
dass das mittlere Signal des Hauptstreifens mit steigendem Einfallswinkel abnimmt, da
sich das Signal auf mehr Streifen verteilt. Dieser Effekt sollte besonders bei Regionen mit
geringem Streifenabstand auftreten.
Die Abbildungen 7.40 bis 7.42 zeigen die gefundenen Näherungen. Im Anhang auf Seite
84 sind die zugrunde liegenden Werte aufgeführt.
1 6 0 0 0
1 7 0 0 0
M ittle re H a u p ts tre ife n la d u n g (e -)
1 5 0 0 0
1 4 0 0 0
1 3 0 0 0
1 2 0 0 0
1 1 0 0 0
F T H 2 0 0 Y
R e g io n 4 (7 0 µ m )
R e g io n 8 (7 0 µ m )
R e g io n 1 2 (7 0 µ m )
R e g io n 3 (8 0 µ m )
R e g io n 7 (8 0 µ m )
R e g io n 1 1 (8 0 µ m )
R e g io n 1 (1 2 0 µ m )
R e g io n 5 (1 2 0 µ m )
R e g io n 9 (1 2 0 µ m )
M ittle re H a u p ts tre ife n la d u n g (e -)
1 6 0 0 0
1 5 0 0 0
1 4 0 0 0
1 3 0 0 0
1 2 0 0 0
F T H 2 0 0 N
R e g io n 4 (7 0 µ m )
R e g io n 8 (7 0 µ m )
R e g io n 1 2 (7 0 µ m )
R e g io n 3 (8 0 µ m )
R e g io n 7 (8 0 µ m )
R e g io n 1 1 (8 0 µ m )
R e g io n 1 (1 2 0 µ m )
R e g io n 5 (1 2 0 µ m )
R e g io n 9 (1 2 0 µ m )
1 0 0 0 0
0 ,0 0 ,1 0 ,2 0 ,3 0 ,4 0 ,5
In k lin a tio n (ra d )
1 1 0 0 0
0 ,0 0 ,1 0 ,2 0 ,3 0 ,4 0 ,5
In k lin a tio n (ra d )
Abbildung 7.40.: Mittlere Cluster-
Hauptstreifenladung des FTH200Y MSSD
über dem Einfallswinkel
1 7 0 0 0
Abbildung 7.41.: Mittlere Cluster-
Hauptstreifenladung des FTH200N
MSSD über dem Einfallswinkel
1 3 0 0 0
M ittle re H a u p ts tre ife n la d u n g (e -)
1 6 0 0 0
1 5 0 0 0
1 4 0 0 0
1 3 0 0 0
1 2 0 0 0
1 1 0 0 0
F T H 2 0 0 P
R e g io n 4 (7 0 µ m )
R e g io n 8 (7 0 µ m )
R e g io n 1 2 (7 0 µ m )
R e g io n 3 (8 0 µ m )
R e g io n 7 (8 0 µ m )
R e g io n 1 1 (8 0 µ m )
R e g io n 1 (1 2 0 µ m )
R e g io n 5 (1 2 0 µ m )
R e g io n 9 (1 2 0 µ m )
R e g io n 2 (2 4 0 µ m )
R e g io n 6 (2 4 0 µ m )
R e g io n 1 0 (2 4 0 µ m )
M ittle re H a u p ts tre ife n la d u n g (e -)
1 2 0 0 0
1 1 0 0 0
1 0 0 0 0
9 0 0 0
8 0 0 0
F T H 2 0 0 P
F = 1 x 1 0 1 5 n e q /c m ²
R e g io n 4 (7 0 µ m )
R e g io n 8 (7 0 µ m )
R e g io n 1 2 (7 0 µ m )
R e g io n 3 (8 0 µ m )
R e g io n 7 (8 0 µ m )
R e g io n 1 1 (8 0 µ m )
R e g io n 1 (1 2 0 µ m )
R e g io n 5 (1 2 0 µ m )
R e g io n 9 (1 2 0 µ m )
1 0 0 0 0
0 ,0 0 ,1 0 ,2 0 ,3 0 ,4 0 ,5
In k lin a tio n (ra d )
0 ,0 0 ,1 0 ,2 0 ,3 0 ,4 0 ,5
In k lin a tio n (ra d )
Abbildung 7.42.: Mittlere Cluster-
Hauptstreifenladung des FTH200P MSSD
über dem Einfallswinkel
Abbildung 7.43.: Mittlere Cluster-Ladung
des bestrahlten FTH200P MSSD über dem
Einfallswinkel
Bei allen Sensoren ist deutlich zu erkennen, dass das Signal des Hauptstreifens bei Regionen
mit kleinem Streifanabstand über dem Einfallswinkel abfällt. Dieser Effekt verringert
sich mit dem Streifenabstand. Beim Sensor FTH200P, bei dem auch die Regionen mit einem
Streifanabstand von 240 µm ausgelesen worden sind, zeigt sich ein konstantes Signal
des Hauptstreifens bei sehr großen Streifenabständen über dem Einfallswinkel.
Der Sensor vom Typ FTH200N liefert ein Hauptstreifensignal, welches etwa 1000 Elektronen
über dem Signal der P-Typ Sensoren liegt.
Das mittlere Signal der Hauptstreifen ist zur Beurteilung einer möglichen binären Auslesung
der Daten nicht ausreichend. Insbesondere Signale, die deutlich unterhalb dieses
Mittelwerts liegen, müssen separat betrachtet werden. Dazu werden die Signale in 2D-
Histogrammen aufgetragen. Exemplarisch stellen Abbildung 7.44 bis 7.47 die Histogram-