Optimierung und Test einer MWPC-Ausleseelektronik für ein neues Fokalebenenpolarimeter am KVI auf Basis des Vorverstärker-Shaper-Diskriminator-Bausteins ASD-8 B

Diplomarbeit von Bernard Krüsemann, Januar 1998

Am supraleitenden Zyklotron AGOR des KVI in Groningen wird zur Zeit (1997) ein Fokalebenen-Protonenpolarimeter (FPP) für das Big Bite Spectrometer (BBS) errichtet. Das Polarimeter besteht aus vier großflächigen MWPCs und zwei VDCs mit zusammen 4000 Drähten.

Dafür wurde eine neue Vorverstärkerkarte entwickelt, die auf dem integrierten Vorverstärker-Shaper-Diskriminator-Chip ASD-8 B basiert. Dieser Chip hat eine Ladungsempfindlichkeit von 1 fC bei einer Doppelpulsauflösung von 20 ns und vereinigt drei Verarbeitungsschritte (Vorverstäker, Pulsformer 3.Ordnung und Diskriminator) für acht Kanäle auf einer Fläche von 2,5 cm2 bei einer Verlustleistung von weniger als 25 mW pro Kanal. Außerdem arbeitet er symmetrisch und ist daher gegen Störeinflüsse unempfindlich.

Die Errichtung einer solchen Anlage erfordert die Entwicklung zahlreicher periphärer Komponenten: Das Erzeugen und Verteilen einer hinreichend glatten Betriebsspannung in dieser Größenordnung ist nicht trivial; die Erdführung und Abschirmung soll ein deterministisches Betriebsverhalten sicherstellen, die Bereitstellung von fast 500 Diskriminatorschwellen erfordert spezielle Steuerungsmodule. Die von der Kammer bis zum Datenauslesesystem durchweg gleichspannungsgekoppelten Komponenten müssen genau aufeinander abgestimmt werden; dazu ist die Kenntnis der Betriebseigenschaften jedes Bauteils erforderlich.


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