Matthias Böcker - Experimentelle Teilchenphysik - Universität Siegen

3.3 Subdetektoren des HERA B Detektors 31drei verschiedenen Winkeln (0 ◦ , ±5 ◦ ) gemessen. Auch hier wird die Bestimmung derOrtsauflösung maßgeblich durch die Unsicherheiten bei der Detektorpositionierung beeinflusst.Für die Ortsauflösung in x-Richtung wird ein Wert von 100 µm, in y-Richtungein Wert von 1 mm und in z-Richtung von 3 mm angegeben [Bag01].3.3.4 Die TeilchenidentifikationDer HERA B-Detektor besitzt verschiedene Systeme zur Teilchenidentifikation. Diesewerden im folgenden Abschnitt beschrieben.Der Ringbild-Čerenkov-ZählerIm Ringbild-Čerenkov-Zähler [Ari04] wird der Čerenkov-Effekt ausgenutzt, um Elektronen,Pionen, Kaonen und Proton voneinander zu separieren. Bewegt sich ein geladenesTeilchen in einem Medium mit Brechungsindex n mit einer Geschwindigkeitv > c/n, so sendet es unter einem charakteristischem Winkel θ C , dem Čerenkovwinkel,relativ zur Flugrichtung, Licht aus. Hierbei gilt: cosθ C = c/(v · n). Bei bekanntem Impulsdes Teilchens kann somit durch Messung des Čerenkovwinkels θ C die Masse desTeilchens und somit seine Identität bestimmt werden.Photondetektoren150100Teilchen500Strahlrohr−50Sphärische SpiegelC F 4 10−100−150−250 −200 −150 −100 −50 0 50 100 150 200 250PhotondetektorenSpiegelAbbildung 3.9: Schematische Darstellung des HERA B-RICH. Durch Messung der Ringradien(rechts) kann der Čerenkovwinkel θ C gemessen werden und damit dasTeilchen identifiziert werden [Duj01].Das HERA B-RICH besteht aus einem Stahltank mit einem Volumen von 108 m 3 , dermit Perfluorbutan C 4 F 10 ((n − 1) = 1,53 · 10 −3 ) gefüllt ist. Die emittierten Photonenwerden mit Spiegeln auf die Fokalebene reflektiert. Dort werden sie auf Photondetektorenabgebildet und somit nachgewiesen. Durch Messung der Ringradien kannder Čerenkovwinkel θ C gemessen werden. Da es eine massenabhängige Schwelle für