GEORG-AUGUST-UNIVERSIT AT G OTTINGEN II. Physikalisches ...

Abbildung 10: Schematischer Aufbau eines Photomultipliers. Ein Photon löst mittels
Photoeffekt ein Elektron aus der Photokathode. Durch die Herauslösung weiterer,
sekundärer Elektronen an den Dynoden entsteht eine Elektronenlawine, die
auf die Anode trifft und als elektrisches Signal gemessen werden kann.
Bei Raumtemperatur können durch thermische Anregung Elektronen aus den Dynoden
herausgelöst werden, sodass sich ein Untergrundrauschen einstellt. Die Schwelle zur Unterscheidung
von Signal und Rauschen wird an der Elektronik reguliert.
Literatur: Detektoren für Teilchenstrahlung von K. Kleinknecht, Kap.4.
3.2 Die Elektronik
Die Elektronik dient der Verstärkung und der Umwandlung der vom Photomultiplier kommenden
Signale in ein TTL-Signal 4 . An der Frontseite der Elektronik befinden sich neben
den Eingangskanälen Schrauben, mit denen die Schwelle der Detektion eines Signals geregelt
werden kann. Das Untergrundrauschen kann so minimiert werden. Die Schwelle muss
so gewählt werden, dass das Rauschen klein wird, schwache Signale vom Cherenkov-Licht
der Myonen aber noch detektiert werden können.
Die Elektronik verfügt über zwei Kanäle, deren Auswahl von der Stellung des Metallschalters
an der Vorderseite der Elektronik abhängt. Für die Auswahl des linken Kanals
muss der Schalter nach links geschoben werden. Eine rot leuchtende LED zeigt den verwendeten
Kanal an. Auf der Rückseite der Elektronik finden sich die Anschlüsse für die
12 V-Netzspannung sowie der Anschluss für das Druckerkabel.
Die mittlere LED dient als optische Signalisierung eines Ereignisses. Durch eine geeignete
Einstellung der Schwelle kann die LED zu permanentem Leuchten gebracht werden. In diesem
Fall würde man sich in dem Bereich des Untergrundrauschens befinden. Zur Erhöhung
der Schwelle muss die Schraube nach rechts gedreht werden. Will man eine Verminderung
der Schwelle erreichen, muss die Schraube nach links gedreht werden.
Literatur: Kosmische Myonen in Schulversuchen von M. Fuidl, Kap.9.2.
4 Transistor-Transistor-Logik
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