KIP-Veröffentlichungen

In dieser Arbeit wurde die Nichtlinearität eines Analog-Digital-Wandlers SIS3316 der Firma Struck untersucht. Dieser wird zur Auslese von metallischen magnetischen Kalorimeter Arrays eingesetzt. Eine präzise Kalibrierung des Wandlers ist für die hochpräzise Kali brierung von Energiespektren, wie sie z.B. im QUARTET-Experiment notwendig ist, von größter Bedeutung. In dem Experiment werden die Ladungsradien leichter myonischer Ker ne mittels Röntgenspektroskopie untersucht. Die verwendete Methode zur Bestimmung der Nichtlinearität besteht darin, ein sinusförmiges Signal zu digitalisieren und anschließend nu merisch die Abweichungen dieses Signals von einem idealen Sinus zu berechnen. Die integra le Nichtlinearität des Gesamtaufbaus konnte zu ±4,5LSB bestimmt werden und bestätigt damit frühere Messungen. Außerdem wurde das Verhalten verschiedener Kanäle verglichen und es ließen sich Unterschiede zwischen geraden und ungeraden Kanalnummern des ADCs feststellen. Dies demonstriert die generelle Funktionsfähigkeit des gewählten Messansatzes. Es wurde gezeigt, dass vermutlich der verwendete Signalgenerator einen deutlichen Ein f luss auf die gemessene Nichtlinearität hat. Weiterhin wurde der Digital-Analog-Wandler AD5791 der Firma Analog Devices untersucht. Dieser könnte als präzise Spannungsquel le für zukünftige Messungen verwendet werden. Außerdem wurde die Nichtlinearität eines ADAQ23878 Analog-Digital-Wandlers des Herstellers Analog Devices untersucht und die Ergebnisse mit denen des SIS3316 in Verbindung gebracht. Dadurch können mehr Infor mationen darüber erhalten werden, ob die gemessenen Nichtlinearitäten in erster Linie von den zu untersuchenden ADCs oder von dem verwendeten Signalgenerator stammen.

In this thesis, the non-linearity of the analog-to-digital converter SIS3316 from the company Struck was investigated. This particular model is used to read out metallic magnetic calo rimeter arrays. A precise calibration of the ADC is of utmost importance for high precision calibration of energy spectra as necessary for example in the QUARTET-Experiment. In the experiment, the charge radii of light muonic atoms are measured using x-ray spectros copy. The chosen method to measure the non-linearity consists of digitizing a sinusoidal signal and then numerically calculating the deviations of this signal from an ideal sine wave. The integral nonlinearity of the overall setup was determined to be ±4,5LSB, confirming previous measurements. In addition, the behavior of different channels was compared and differences between even and odd channel numbers of the ADC could be determined. This demonstrates the general functionality of the chosen measurement approach. It was shown that the signal generator used probably has a significant influence on the measured non linearity. The AD5791 digital-to-analog converter from the manufacturer Analog Devices was also investigated. This could be used as a precise voltage source for future measure ments. In addition, the non-linearity of an ADAQ23878 analog-to-digital converter from Analog Devices was examined and the results were compared with those of the SIS3316. This allows more information to be obtained about whether the measured non-linearities originate primarily from the ADCs under investigation or from the signal generator used.