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44 Kapitel 3. Prinzip und experimenteller Aufbau des A4-Experiments
Abbildung 3.3: Meßgate-Differenzen zwischen den beiden Helizitäten für die Daten bei
E=854.3 MeV und E=570.4 MeV und longitudinaler Polarisation. Die Differenzen
sind so klein, daß sie keinen nennenswerten Einfluß auf die gemessene
Asymmetrie ausüben.
muster werden jeweils für vier aufeinanderfolgende 20 ms-Perioden mit definierter
Helizität (+ oder −) erzeugt. Zufallsgeneriert werden zwei Muster der Form
+ − −+ oder − + +−. Durch diese Muster ist der Polarisationswechsel für beide
Helizitäten gleichwahrscheinlich, so daß eine Korrelation der Asymmetrie mit
der Umschaltsequenz vermieden wird. Zwischen zwei 20 ms Meßpulsen ist eine
Umschaltzeit von 80 µs eingefügt. Diese wird aufgrund des Schaltverhaltens der
Pockels-Zelle für die Polarisationsumschaltung benötigt.
Sind die Meßgate-Fenster für die beiden Helizitäten unterschiedlich lang, führen
sie eine falsche Asymmetrie in das Ergebnis ein. Um den Einfluß der Meßgatelängen
unter Kontrolle zu halten, werden die Längen der Meßgates in der A4-
Datenaufnahme mithistogrammiert. In Abbildung 3.3 sind die helizitätskorrelierten
Gatelängendifferenzen für etwa 4300 Datenläufe bei E=854.3 MeV und etwa 3900
Datenläufe bei E=570.4 MeV und longitudinaler Polarisation histogrammiert. Sie
betragen im Mittelwert -0.34 ns und 0.03 ns und führen zu falschen Asymmetrien
von lediglich 1.8 · 10 −8 bzw. 1.5 · 10 −9 .
3.2.2 Quelle polarisierter Elektronen und Beschleuniger
Die Quelle polarisierter Elektronen [58, 59, 60] basiert auf dem Prinzip der
Photoemission aus GaAs. Sie liefert für das A4-Experiment polarisierte Elektronen
bei einem Strahlstrom von 20 µA und einer Polarisation von etwa 80%. Der
Aufbau der Quelle ist schematisch in Abb. 3.4 dargestellt. Der GaAs-Kristall
dient als Photokathode und wird mit 100 ps breiten Lichtpulsen eines getakteten
Halbleiter-Lasers beleuchtet. Die Repetitionsrate des Lasers von 2.45 GHz ist
dabei auf die Hochfrequenz von MAMI synchronisiert. Zur Erhöhung des Pola-