Masterarbeit - Physikzentrum der RWTH Aachen

7.5. Messung mit kosmischen Myonen
werden zu können. Der genaue Zahlenwert der Ladungsverstärkung ist im späteren
Betrieb unwichtig, da jede Zelle später in Einheiten von Spannung pro Energie
kalibriert wird. Diese Messung dient als Qualitätskontrolle der gebauten Verstärker
und kann eingesetzt werden, um nach Messungen mit anderen Quellen die Lichtausbeute
zu bestimmen. Die Varianz der Parameter innerhalb der Stichprobe von 17
Verstärkern ist dabei geringer als die abgeschätzten statistischen Fehler, sodass man
die Verstärker im Rahmen der Messungenauigkeit als gleich betrachten kann.
7.5. Messung mit kosmischen Myonen
7.5.1. Messaufbau
Zur Messung der Reaktion wird ein QDC benutzt, der mit einem verzögerten Signal
des Myonenteleskops getriggert wird. Dessen PMT-Signale werden mittels eines LED
diskriminiert und in einer Koinzidenzschaltung logisch verknüpft. Das Logiksignal
wird nun durch zwei Stufen des Torgenerators um 10 µs verzögert und auf 500 ns
gedehnt. Dieses Torsignal wird für den QDC verwendet. Die Analogsignale der
einzelnen Kalorimeterzellen werden jeweils um 20 dB abgeschwächt und mit den
QDC-Eingängen verbunden. Es wird also immer genau 10 µs, nachdem ein Myon
den Bereich des Kalorimeter durchflogen hat, eine 500 ns lange QDC-Messung von
10 Zellen vorgenommen. Die Datennahme läuft dabei typischerweise über etwa drei
Tage. Der Detektor steht dabei in einem Kühlcontainer bei 20 ◦ C, sodass durch die
begrenzte Zahl der Kabeldurchführungen nur 10 Zellen parallel vermessen werden
können. Daher wird erst die rechte Seite des Kalorimeters vermessen, dann die Mitte
und zuletzt die linke Seite. Dabei werden die Kanäle in der Mitte bei jeweils zwei
Messungen überlappend aufgezeichnet.
7.5.2. Messergebnis
Tabelle A.1 zeigt die Ergebnisse der Messungen M1-M3 bei denen jeweils 7-9 Zellen
in der Mitte (M1), rechts (M2) und links (M3) von hinten betrachtet im Kalorimeter
gemessen werden. Einige Zellen sind dabei mehrfach vermessen. Für jede Zelle wird
ein Histogramm des Pulsmaximums angelegt, siehe Abb. 7.6 und ein Histogramm mit
zufälligen Pedestal-Messungen. Aus den Pedestal-Messungen werden der Mittelwert
und die Standardabweichung sowie deren statistische Fehler extrahiert. An das
Spektrum mit Myon-Trigger wird analog zu Abschnitt 6.2 die Funktion 6.3 angepasst,
siehe Abb. 7.7, und deren wahrscheinlichster Wert und Mittelwert sowie deren
statistische Fehler berechnet. Abb. 7.8 zeigt die wahrscheinlichsten Werte des Signals
bei Trigger auf kosmische Myonen nach Abzug des Pedestals für alle Messungen der
16 Kalorimeterzellen.
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