Inhaltsverzeichnis - Prof. Dr. Norbert Wermes

36 KAPITEL 3. TCT-MESSUNGENauch die gute Fokussierbarkeit des Lasers als vorteilhaft, da hierdurch der Ort der Ladungserzeugunginnerhalb der Elektrodenfläche gut einstellbar ist. Probleme ergeben sichaus der Tatsache, dass die Metallelektrode unter Umständen für den Infrarotlaser undurchlässigist. Auch die Reflexion des Laserlichts an der Metallelektrode führt zu Problemen,da sich die Reflexivität aufgrund von Kratzern oder kleinen Verunreinigungenan der Elektrode innerhalb kleinster Bereiche stark ändern kann und damit einhergehendvariiert auch die im Detektor deponierte Energie [BBC + 99].Für die Verwendung von α-Teilchen spricht hingegen, dass sie bei genügend großer Energieeine große Ladungsmenge und damit ein gut auslesbares Signal im Detektor erzeugenkönnen. Außerdem sind α-Teilchen in der Lage, die einige hundert Nanometer dicke Metallelektrodezu durchdringen. Ein gewichtiger Nachteil von α-Teilchen ist der Energieverlustwährend der ca. 10 mm langen Laufstrecke durch die Luft zwischen Detektor und Quelle.Hierbei kann durch den statistischen Effekt der Streuung an den Molekülen der Luftdie deponierte Energie um bis zu 100 keV variieren. Da der Zeitpunkt des α-Zerfalls unbekanntist, ist das Triggern des Signals deutlich schwieriger. Nicht verschwiegen werdesollte auch, dass es beim Einsetzen und Entfernen der α-Quelle aus dem Versuchsaufbauzu einer Strahlenbelastung hauptsächlich durch die beim α-Zerfall erzeugte γ-Strahlungkommt.In dieser Arbeit wurde sich aber trotz der genannten Nachteile für die Ladungserzeugungdurch α-Teilchen entschieden. Es wurde eine 241 Americium-Quelle mit einer Aktivität vonca. 8 kBq verwendet. Dadurch ist gewährleistet, dass die erzeugten Signale zeitlich weitgenug auseinander liegen, damit es nicht zu einer Überlappung kommt. In dieser Arbeitwurden sowohl Detektoren mit nur zwei Elektroden als auch Detektoren mit einer pixeliertenElektrode untersucht, daher waren zwei verschiedene Ausleseplatinen notwendig, dadie Anschlüsse zueinander inkompatibel sind. Weiter führt die unterschiedliche Montageder Detektorkristalle auf den Trägerstrukturen dazu, dass der Abstand zwischen Quelleund Detektor bei den verschiedenen untersuchten Materialien nicht gleich ist, sondernzwischen 10 und 15 mm liegt. Dieser Abstand muss auch eingehalten werden, um eineBeschädigung der dünnen Lackschicht auszuschliessen.3.1.1 Die Ausleseplatine für EinkanaldetektorenDie Ausleseplatine für die Einkanalkristalle ist wie in Abbildung 3.1 gezeigt aufgebaut. DieHochspannungsversorgung zur Depletion des Detektors wird über einen Durchführungskondensatorin das innere Gehäuse geführt. Das Gehäuse ist 5 x 5 x 2,5 cm 3 groß undbesteht aus 1 mm dickem Stahlblech. Es kann mit einem abnehmbaren Deckel verschlossenwerden. Die Hochspannung wir auf der Platine nochmals durch einen Tiefpassfilter,bestehend aus einem Widerstand und einem Kondensator mit den Werten R 1 =62kΩ undC 1 =47nF (ν gr =55Hz), geglättet und dann über den Bias-Widerstand R 2 auf den Detektorgeführt. Der Verstärker wird über den Koppelkondensator C 2 wechselstrommäßig anden Detektor angeschlossen. Der Kondensator ist notwendig, um den Verstärker von derHochspannungsversorgung zu trennen. Der Detektor wird in einen Steckplatz mit zweiBuchsen eingesetzt. Daher ist es prinzipiell möglich, entweder die obere oder die unte-