Volkov, Sergey: Untersuchung der Verbesserung des Zeitauflösungsvermögens im ps-Bereich mit Hilfe einer Pulsformanalyse. 2002
Inhalt
- Abstract
- Kurzfassung
- Inhalt
- 1 Problemstellung
- 1.1 Motivation
- 1.2 Beispiel eines Problemfalls: Positronlebensdauermessung mit BaF2-Kristalldetektor
- 1.3 Prinzipielle Möglichkeiten zur Problemlösung
- 2 Monte Carlo Programm zur Untersuchung des Zeitverhaltens von Signalen im BaF2-Detektor
- Photoeffekt
- Compton-Streuung
- 2.3 Simulation der Emission von Szintillationsphotonen
- 2.4 Ray tracing der Szintillationsphotonen
- 2.5 Simulation von Einzelereignissen
- 2.6 Erstellen von "Look-Up" Tabellen
- 2.7 Generierung von mittleren Signalverteilungen mit Quantenfluktuationen
- 2.8 Wahl der Größe des Binnings
- 2.9 Simulation mit hoher Ereignisstatistik
- 2.10 Simulation von PM-Ausgangsignalen
- 3 Experimentelle Untersuchung von Lichteigenschaften in einem BaF2-Detektor
- 3.1 Realisierung des Experiments
- 3.2 Messung und Ergebnisse
- 3.3 Grenzen der Bestimmbarkeit des Konversionsorts im Kristall
- 4 Entwicklung eines 300MHz-FADCs als erster Schritt in Richtung der Problemlösung
- 4.1 Entwicklung und Aufbau von 300MHz-FADCs
- 4.2 Analoge Signalverarbeitung
- 4.3 Technische Beschreibung des FADCs
- 4.3.1 Beschreibung des ADC-Chips SPT
- 4.3.2 Die ECL-Steuerungslogik
- 4.3.3 Das Funktionsprinzip des Adresszählers
- 4.3.5 Funktionelle Darstellung des FADCs durch ein Blockdiagramm
- 4.4 Die Eigenschaften des Transientenrekorders
- 4.4.1 Übertragungsfunktion
- 4.4.2 Offsetfehler
- 4.4.3 Verstärkungsfehler
- 4.4.4 Bestimmung der Linearität
- 4.4.5 Quantisierungsrauschen
- 4.4.6 Definition der ENOB (Effective Number of Bits)
- 4.5 Die Layoutentwicklung
- 5 Zusammenfassung und Ausblick
- 6. Anhang
- 6.1 Berechnung des Compton gestreuten Winkels
- 6.2 Generierung von Richtungen bei einer isotropen Verteilung
- 6.3 Elekrische Schaltung eines 300MHz-FADCs
- 6.4 C-Quellcode des Testprogramms
- Literaturverzeichnis
- Danksagung