Verlag des Forschungszentrums Jülich
JUEL-3942
Götz, Thomas
Untersuchungen zum Photon-Detektionssystem des ATRAP-Experimentes
IV, 61 S., 2002
Das ATRAP-Experiment hat zum Ziel, das einfachste Element der Anti-Materie -
den Antiwasserstoff H0 -in einer Falle einzufangen und mit hoher Präzision zu
spektroskopieren. Thema dieser Arbeit sind Untersuchungen und Optimierungen des
in der ersten Phase des ATRAP-Experimentes eingesetzten Photonen-Detektors,
hergestellt aus dem Szintillator Eismut-Germanat (Bi4Ge3O12, kurz BGO), sowie
vorbereitende Monte-Carlo-Simulationen zur Konstruktion eines Photon-Detektors
der Phase II des ATRAP-Experimentes.
Die BGO-Komponente des ATRAP-Detektors weist Photonen aus
Annihilationen von Positronen nach, deren Anzahl Rückschlüsse auf die Menge
hergestellter Antiwasserstoff-Atome zulässt. Es wurden grundlegende Eigenschaften dieser
Detektormodule, wie die Energieauflösung und die Detektions-Effizienz für die aus
Positron-Annihilation entstehenden 511 keV Photonen, untersucht, sowie die
Temperaturabhängigkeit der Lichtemission betrachtet. Desweiteren wurde das BGO-
Detektorsystem für die erste Phase des ATRAP-Detektors getestet und kalibriert.
Goal of the ATRAP-experiment is to capture the simplest atom of antimatter, the
Anti-Hydrogen-Atom H0, in a trap in order to perform high precision spectroscopy.
The topics of this work are studies on the photon-detector used in the first
phase of ATRAP, which consists of the scintillator Eismuth-Germanate (Bi4Ge3O12,
BGO) and Monte-Carlo-simulations to optimize the design of the BGO-detector
for phase II of ATRAP.
The BGO-component is supposed to detect positron annihilation photons, which
indicate the amount of produced Anti-Hydrogen-Atoms. Easic properties of this
detector moduls have been studied (like energy resolution, efficiencies and the
temperature dependence of the light emission). Furthermore the improved BGO-
detector-system for phase I of ATRAP has been tested and calibrated.
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