Verbesserung der UntergrundunterdrÃ¼ckung eines neuen CAST ...

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5 Vorbereitung der Daten Eigenschaft Allgemein runNumber eventNumber XrayObjects xRayRmsX xRayRmsY xRayLongSkewness xRayTransSkewness xRayLongKurtosis xRayTransKurtosis xRayExcentricity xRayRadius xRayLength xRayWidth xRayNpx xRayCharge xRayEnergy Tracks trackLongRms trackTransRms trackLongSkewness trackTransSkewness trackLongKurtosis trackTransKurtosis trackExcentricity trackLength trackWidth trackNpx trackCharge trackPixPerLength Erklärung Nummer des Laufs, aus dem das Ereignis ist Nummer des Ereignisses innerhalb des Laufs Varianz entlang der langen Achse Varianz entlang der kurzen Achse Skewness entlang der langen Achse Skewness entlang der kurzen Achse Kurtosis entlang der langen Achse Kurtosis entlang der kurzen Achse Excentrizität der Objekte mittlerer Radius der Objekte Länge entlang der langen Achse Länge entlang der kurzen Achse Anzahl aktiver Pixel im Ereigniss Gesamtladung des Ereignisses Energie des Ereignisses Varianz entlang der langen Achse Varianz entlang der kurzen Achse Skewness entlang der langen Achse Skewness entlang der kurzen Achse Kurtosis entlang der langen Achse Kurtosis entlang der kurzen Achse Excentrizität der Objekte Länge einer Spur entlang der langen Achse Länge der Spur entlang der kurzen Achse Anzahl aktiver Pixel im Ereignis Gesamtladung des Ereignisses Zahl aktiver Pixel pro Länge der Spur Tabelle 5.1: Eigenschaften der XrayObjects und Tracks und dazugehörige Erklärung. 28
5.1 Energiekalibrierung Gesamtladung Anzahl 3000 2500 Entries 57132 2 χ / ndf 28.21 / 21 Constant 3024 ± 18.9 Mean 1.515e+06 ± 7.128e+02 Sigma 9.314e+04 ± 5.649e+02 2000 1500 1000 500 0 ×10 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 Gesamtladung / Elektronen 3 Abbildung 5.1: Spektrum der 55 Fe Quelle in Gesamtladungen der Ereignisse. Angepasste Gaußkurven zur Energiekalibrierung. Fit Parameter gehören zum Photopeak. 5.1 Energiekalibrierung Zusätzlich zu den geometrischen Eigenschaften, welche von den oben genannten Prozessoren berechnet werden, wird für jedes Ereignis die Energie berechnet. Dazu muss jedoch zuerst eine Energiekalibrierung durchgeführt werden. Aufgrund der zuvor in Abschnitt 3.1.2 beschriebenen Eigenschaft des Detektors, dass die Anzahl aktiver Pixel direkt proportional zur Energie des einfallenden Photons ist, lässt sich über das Spektrum der 55 Fe-Quelle eine solche Kalibrierung vornehmen. Diese geschieht letztlich jedoch nicht über die Anzahl der aktiven Pixel (auch wenn dies möglich wäre), sondern über die Ladungswerte der Pixel. Nachdem eine Ladungskalibration wie in [6] durchgeführt wurde, kann für jeden Pixel ein Ladungswert in Elektronen angegeben werden. In Abbildung 5.1 ist ein Histogramm der Gesamtladung aller Pixel für den gesamten Datensatz der 55 Fe Quelle gezeigt. Der erste Peak von links entspricht dem Escapepeak bei einer Energie von 2,9 keV. Rechts daneben liegt der Photopeak mit einer Energie von 5,76 keV. Der kleine Peak bei knapp unterhalb 2,5 · 10 6 e entspricht dem Fall, dass zwei Photonen in den Detektor gelangt sind, allerdings eines Energie über ein Escape Photon verloren hat. Der letzte Peak bei oberhalb von 3 · 10 6 e entspricht dem Fall zweier Photonen, die so überlappen, dass der MarlinTPC Prozessor, welcher XrayObjects sucht, nicht in der Lage war sie als zwei Objekte zu erkennen. An den Escape- und Photopeak wurde eine Gaußkurve angepasst: f (x) = A exp ⎛ ⎜⎝ − ( x − xpos ) 2 2σ 2 ⎞⎟⎠ . Anhand der Positionen der Peaks wird nun eine Gerade bestimmt. Für den Escapepeak bei 2,9 keV 29
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