Eigenschaften der langen Szintillatorstreifen am Flugzeitspektrometer TOF
Patt, J. (Corresponding author)
Publikationen vor 2000; PRE-2000; Retrocat
Jülich Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek, Verlag 1996
59 p.
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Berichte des Forschungszentrums Jülich 3191
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5.1 Vergleich der Ergebnisse: Zum besseren Vergleich sind die Lichtausbeuten und die Zeit auflösungen der drei untersuchten Streifen in den folgenden Abbildungen dargestellt: [...] Abbildung 5.1: Lichtausbeute der vermessenen Streifen [...] Abbildung 5.2: Zeitauflösung der vermessenen Streifen Abbildung 5.2 läßt einen deutlichen Zusammenhang zwischen der Lichtausbeute und der Zeitauflösung erkennen. Nahe der Auslese, bei fast hundert oder mehr Dynodenelektronen, dominiert die Auflösung des Detektors; die drei Kurven laufen bei etwa 0,3 ns zusammen. Der Einfluß der Szintillatoren ist hier gering. Am Streifenende jedoch wirkt sich die Lichtausbeute deutlich auf die Zeitauflösungen aus. Der gewundene Bicron-Streifen liefert nur $\sim$ 12 Dynodenelektronen, so daß die Auflösung bei 1,3 ns liegt. Die 23 Photoelektronen beim NE-Szintillator führen zu etwa 1,0 ns, die 45 beim geraden Bicron-Gegenstück zu nur $\sim$ 0,75 ns Zeitaufiösung. Dies zeigt, daß gerade bei geringen Lichtausbeuten der Einfluß der Statistik deutlich zunimmt und die Auflösung bestimmt. Die bei hohen Lichtmengen nahezu kontinuierliche Verteilung der Ankunftszeiten der Photonen an der Kathode geht in eine diskrete, großen statistischen Schwankungen unterworfene Verteilung über. 5.2 Zeitauflösung des Fasses: Mit Hilfe der obigen Werte ist es möglich, die Zeit auflösung des gesamten dreilagigen Fasses zu bestimmen. Die Flugzeit eines Teilchens wird aus dem gewichteten Mittel der Flugzeitinformationen der drei getroffenen Szintillatorlagen berechnet [Wer91]. Es gilt: $t_{ges} = \frac{(\frac{1}{\sigma_{R}})^{2}t_{r} + (\frac{1}{\sigma_{l}})^{2} t_{L} + (\frac{1}{\sigma_{G}})^{2} t_{G}}{(\frac{1}{\sigma_{R}})^{2} + (\frac{1}{\sigma_{L}})^{2} + (\frac{1}{\sigma_{G}})^{2}}$ t$_{R}$, t$_{L}$ und t$_{G}$ bezeichnen die von den rechts- und links gewundenen sowie vom geraden Streifen gemessenen Zeiten, $\sigma_{R}$ , $\sigma_{L}$ und $\sigma_{G}$ sind die entsprechenden Zeitauflösungen. Reziprok und quadriert dienen sie als die zugehörigen Gewichte. Unter der Annahme, daß die in die obige Gleichung eingehende Zeiten gaußverteilt sind, gilt das Gaußsche Fehlerfortpflanzungsgesetz. Somit erhält man für die Gesamtzeitauflösung des Fasses: $\sigma_{ges} = \frac{1}{\sqrt{(\frac{1}{\sigma_{R}})^{2}+(\frac{1}{\sigma_{L}})^{2}+(\frac{1}{\sigma_{G}})^{2}}}$ Die Resultate der Messung des schraubenförmigen Szintillators dienen zur Beschreibung der rechts- und der linksgewundenen Streifen. Für den im Faß nur [...]