Title (eng)
Studies of a triple GEM detector setup
Parallel title (deu)
Studien eines dreifach GEM Detektor Setups
Author
Achim Franke
Advisor
Johann Zmeskal
Assessor
Johann Zmeskal
Abstract (deu)
Das Ziel dieser Masterarbeit ist der stabile Betrieb eines dreifach-GEM Detektors mit Reingasen. Ein bereits vorhandener Detektor wurde mit einer neuen Abschirmung der Auslese-Elektronik und einer neuen Auslese-Struktur verbessert. Außerdem haben wir ein Datenerfassungssystem zur Analyse der gemessenen Ergebnisse aufgebaut.
Erste Messungen mit ArCO2 Gas und einer Cs-137 Quelle wurden verwendet, um die Stabilität des Detektors zu testen und die Spannung zwischen den GEM-Folien zu optimieren. Der nächste Schritt war die Messung mehrerer Kanäle gleichzeitig, um verschiedene Kanäle miteinander vergleichen zu können.
Die Gasverstärkung des Detektors wurde mit einer Fe-55 Quelle zu etwa 10.000 bestimmt. Danach wurden mit Argon und Neon die ersten Messungen mit Reingasen gestartet, die beide erfolgreich durchgeführt wurden.
Als letzten Schritt konnte eine erste Messung mit reinem Wasserstoff realisiert werden, bei der mit verschiedenen Spannungsdifferenzen bis zu 450 V zwischen einzelnen GEM-Folien gearbeitet wurde. Ein Verstärkungsfaktor leicht unterhalb dessen für ArCO2 konnte unter stabilen Bedingungen erreicht werden, wobei eine Gesamtzahl von über 369.000 Events in 4 Kanälen gemessen wurde. Die gemessenen Daten liefern einen wertvollen Beitrag für zukünftige Designstudien
zum Bau einer aktiven "Target-TPC" mit GEM-Auslese.
Abstract (eng)
The goal of this thesis is to study a triple-GEM detector with pure gases. An already existing detector was improved with new shielding for the electronics and another readout structure. We build a data acquisition system allowing analyzing events from the detector.
First measurements with an ArCO2 gas mixture and a Cs-137 source were used to test the stability of the detector over time and to optimize the voltage used between the GEM foils. The next step was to do multichannel measurements to compare different channels with each other.
The gain of the detector was determined by using a Fe-55 source, giving a total gain of about 10,000. After that, pure gases were measured, beginning with argon and neon, both of which were measured successfully.
As a final step, a first measurement with pure hydrogen could be realized, working with voltage differences of up to 450 V in between each GEM. A slightly lower gain as in ArCO2 under stable conditions was reached, leading to over 369,000 events in 4 channels over 2.5 hours. These data sets represent a valuable input for further design studies to build an active target GEM-TPC.
Keywords (eng)
DetectorGEMNuclear PhysicsActive TargetPure Hydrogen
Keywords (deu)
DetektorGEMKernphysikAktives TargetReiner Wasserstoff
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1319663
rdau:P60550 (deu)
xii, 67 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Number of pages
84
Association (deu)
Title (eng)
Studies of a triple GEM detector setup
Parallel title (deu)
Studien eines dreifach GEM Detektor Setups
Author
Achim Franke
Abstract (deu)
Das Ziel dieser Masterarbeit ist der stabile Betrieb eines dreifach-GEM Detektors mit Reingasen. Ein bereits vorhandener Detektor wurde mit einer neuen Abschirmung der Auslese-Elektronik und einer neuen Auslese-Struktur verbessert. Außerdem haben wir ein Datenerfassungssystem zur Analyse der gemessenen Ergebnisse aufgebaut.
Erste Messungen mit ArCO2 Gas und einer Cs-137 Quelle wurden verwendet, um die Stabilität des Detektors zu testen und die Spannung zwischen den GEM-Folien zu optimieren. Der nächste Schritt war die Messung mehrerer Kanäle gleichzeitig, um verschiedene Kanäle miteinander vergleichen zu können.
Die Gasverstärkung des Detektors wurde mit einer Fe-55 Quelle zu etwa 10.000 bestimmt. Danach wurden mit Argon und Neon die ersten Messungen mit Reingasen gestartet, die beide erfolgreich durchgeführt wurden.
Als letzten Schritt konnte eine erste Messung mit reinem Wasserstoff realisiert werden, bei der mit verschiedenen Spannungsdifferenzen bis zu 450 V zwischen einzelnen GEM-Folien gearbeitet wurde. Ein Verstärkungsfaktor leicht unterhalb dessen für ArCO2 konnte unter stabilen Bedingungen erreicht werden, wobei eine Gesamtzahl von über 369.000 Events in 4 Kanälen gemessen wurde. Die gemessenen Daten liefern einen wertvollen Beitrag für zukünftige Designstudien
zum Bau einer aktiven "Target-TPC" mit GEM-Auslese.
Abstract (eng)
The goal of this thesis is to study a triple-GEM detector with pure gases. An already existing detector was improved with new shielding for the electronics and another readout structure. We build a data acquisition system allowing analyzing events from the detector.
First measurements with an ArCO2 gas mixture and a Cs-137 source were used to test the stability of the detector over time and to optimize the voltage used between the GEM foils. The next step was to do multichannel measurements to compare different channels with each other.
The gain of the detector was determined by using a Fe-55 source, giving a total gain of about 10,000. After that, pure gases were measured, beginning with argon and neon, both of which were measured successfully.
As a final step, a first measurement with pure hydrogen could be realized, working with voltage differences of up to 450 V in between each GEM. A slightly lower gain as in ArCO2 under stable conditions was reached, leading to over 369,000 events in 4 channels over 2.5 hours. These data sets represent a valuable input for further design studies to build an active target GEM-TPC.
Keywords (eng)
DetectorGEMNuclear PhysicsActive TargetPure Hydrogen
Keywords (deu)
DetektorGEMKernphysikAktives TargetReiner Wasserstoff
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1319664
Number of pages
84
Association (deu)
License
Citable links
Other links
Managed by
Details
Metadata
Export formats
Universitätsring 1, 1010 Wien | T
T +43-1-4277-0