KIP-Veröffentlichungen

Jahr 2014
Autor(en) Simon Kirchhof
Titel Messung der Lichtausbeute von Szintillator-SiPM-Kacheln für CALICE mit einem hoch-parallelisierten Teststand
KIP-Nummer HD-KIP 14-106
KIP-Gruppe(n) F11
Dokumentart Bachelorarbeit
Abstract (de)

Die Kalorimeter für den International Linear Collider werden auf die Verwendung des Particle Flow Algorithm optimiert, was eine nie dagewesene Granularität der Detektoren erfordert. Ein von der CALICE-Kollaboration designtes analoges hadronisches Kalorimeter verwendet 3 x 3 x 0,3 cm große Plastikszintillatorkacheln, die einzeln von Silizium Photomultipliern (SiPM) ausgelesen werden. Das gesamte Kalorimeter wird aus ca. 8 Millionen dieser Kacheln bestehen, was enorme zeitliche Anforderungen an deren Produktion und Charakterisierung stellt. In dieser Arbeit wurde deshalb ein automatisierter, hoch-parallelisierter Teststand untersucht, der einen UV-Laser zur Charakterisierung der Kacheln verwendet. Ein Teil der Arbeit beschreibt die Inbetriebnahme und Erweiterung des bestehenden Systems. Des Weiteren wurde in einer systematischen Fehlerstudie gezeigt, dass man die Lichtausbeute der Szintillator-SiPM-Kacheln bei Anregung durch Laserpulse auf etwa 5 % genau bestimmen kann. In diesem Zusammenhang wurde geprüft, ob man die Lichtausbeute der Laser-Messungen in einen zu minimal-ionisierenden Teilchen korrespondierenden Wert umrechnen kann.

Abstract (en)

The calorimeter concepts for the International Linear Collider are all optimized for the use of the Particle Flow Algorithm, requiring detectors with an unprecedented granularity. An analog hadronic calorimeter designed by the CALICE-Colaboration uses szintillating plastic tiles (3 x 3 x 0,3 cm) in combination with read-out silicon photomultiplier (SiPM). The complete calorimeter will consist of at least 8 Million of these tiles, therefore a fast production and characterisation of them is necessary. Hence, the use of a highly parallelised automatic test device was investigated in this work. It uses a UV-laser to characterise the tiles. The first part of this thesis describes the start-up and commissioning of the existing device. Furthermore, a systematic error study was carried out in which the precision (about  5 %) of meausring a tiles light yield was determined using laser pulses for excitation. In this context, it was examined whether the light yield measured with a laser can be converted to a value corresponding to minimal ionising particles.

bibtex
@mastersthesis{KirchhofBachelor2014,
  author   = {Simon Kirchhof},
  title    = {Messung der Lichtausbeute von Szintillator-SiPM-Kacheln für CALICE mit einem hoch-parallelisierten Teststand},
  school   = {Universität Heidelberg},
  year     = {2014},
  type     = {Bachelorarbeit}
}
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