Fertigung und Inbetriebnahme einer Stroh-Driftkammerstation für das COMPASS-Experiment [thesis]

Christoph Joachim Ilgner
2003
Das kürzlich am Europäischen Laboratorium für Teilchenphysik (C.E.R.N.) in Genf (Schweiz) in Betrieb genommene Spektrometer "COMPASS" verwendet Stroh-Driftkammern als ortsauflösende Detektoren zur Spurverfolgung. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit ihrer Auslegung und begleitet Bau und Inbetriebnahme bis zur Untersuchung ihrer Eigenschaften am Teststrahl und ihrer Montage im Spektrometer. Es konnte gezeigt werden, dass die eingesetzten Detektoren den Anforderungen des mit dem
more » ... mit dem COMPASS-Spektrometer geplanten Experimentierprogrammes genügen, welche vor allem durch die Notwendigkeit eines effizienten Nachweises des D0-Mesonen-Zerfalls D0 --> K- pi+ bedingt sind: Zwischen dem ersten Spektrometermagneten und dem ringabbildenden Tscherenkow-Zähler benötigt der Aufbau ein System zur Verfolgung der Spuren geladener Teilchen. Es soll - obwohl in Strahlrichtung kompakt - bei hoher Orts- und Zeitauflösung den durch die Apertur des Target-Magneten vorgegebenen vergleichsweise großen Raumwinkel von 180 mrad abdecken, wodurch sich am vorgesehenen Einsatzort aktive Flächen der Größenordnung 10 m^2 ergeben. Die bei der Zählerproduktion erreichte geometrische Präzision bedingt die Genauigkeit der Messung der Teilchenspurkoordinaten und damit - über die Ermittlung von Energie und Impuls der Zerfallsprodukte - den Fehler der D0-Massenbestimmung. Seltene Prozesse wie den erwähnten mit hoher Genauigkeit zu beobachten erfordert die Aufnahme einer großen Zahl von Zerfallsereignissen, weswegen die Detektoren hohen Teilchenflüssen ausgesetzt sein werden. Aus diesen Gründen galt besonderes Augenmerk den Experimenten zu Ortsauflösung und Nachweiseffektivität, aber auch zum Alterungsverhalten. Die Zähler wurden am Vereinigten Institut für Kernforschung (VIK) in Dubna (Russische Föderation) hergestellt, weswegen die Fertigung auch in logistischer Hinsicht eine Herausforderung darstellte. An entsprechender Stelle wird daher nicht nur auf die Produktionstechnologie, sondern auch auf Einzelheiten zur Gestaltung von Arbeitsabläufen und [...]
doi:10.5282/edoc.1074 fatcat:ygmdy3wayjgzjfzpdw4tframuq