Kalibrierung eines MCP-Detektors für ein Thomson …Data/Masterar... · 2017-01-24 · Microsoft...

KalibrierungeinesMCP-DetektorsfüreinThomson-Spektrometer

Eine Diagnostik zur Untersuchung von laserbeschleunigten Ionen ist das Thomson-Spektrometer. Im Spektrometer trennen parallele elektrische undmagnetische Felder diebeschleunigten Teilchen nach deren Ladungs-zu-Masse-Verhältnis und ihrem Impuls. Einhinter den Feldern stehender MCP-Detektor (MCP – micro-channel plate) verstärkt dasIonensignalundmanerhältaufeinemdirektamMCPanliegendenPhosphorschirmdie-fürein Thomson-Spektrometer - charakteristischen Parabelspuren. Jede einzelne Parabelentspricht dabei einer Ionenspezies, während die Position auf der Parabelspur von derTeilchenenergie bestimmt ist. Die Helligkeit der Phosphoreszenz entlang der ParabelspurenthältsomitdieInformationüberdieTeilchenzahlproTeilchenenergie.UmaberdiegenaueTeilchenanzahlproEnergieintervall,alsodasSpektrum,zubestimmen,istesnotwendigdenMCP-Detektor mithilfe sogenannter Kernspurdetektoren zu kalibrieren. Diese Detektorenerlauben die Detektion von einzelnen Protonen, erfordern aber eine aufwändigeAuswerteprozedur. Zudem sind sie nur einmal verwendbar, ganz imGegensatz zumMCP-Detektor.ImRahmendieserArbeitsollunserMCP-DetektorsorgfältigmithilfevonKernspurdetektorenkalibriert werden. Hierzu werden im Rahmen einer Kampagne am POLARIS-Laser einigeIonenspektren simultan mit MCP und speziell angefertigten Kernspurdetektorenaufgenommen. Mithilfe eines automatisierten Mikroskops können die von denKernspurdetektoren detektierten Protonen ausgezählt werden. Im Anschluss werden diegemessenenabsolutenTeilchenzahlenmitdem relativenMCP-Signal verglichen.Der so zubestimmendeKalibrierungsfaktoristallerdingsnichtkonstant,sondernkannvonderEnergieder detektierten Teilchen, der Teilchenanzahl oder der Ionenspezies abhängen, was imRahmen dieser Arbeit untersucht werden soll. Zur Auswertung der Ionenspektren stehenLabView-ProgrammezurVerfügung,welcheaberverbessertoderersetztwerdensollen.Voraussetzungen:BegeisterunganderPhysik,BereitschaftzuselbstständigemArbeiten.Kontakt:GeorgBecker,InstitutfürOptikundQuantenelektronik,Fröbelstieg3(Raum302),georg.becker@uni-jena.de03641-947287Prof.Dr.MalteC.Kaluza,InstitutfürOptikundQuantenelektronik,Fröbelstieg3(Raum304),malte.kaluza@uni-jena.de03641-947280

BlickindasThomson-ParabelSpektrometer

ParabelspurenaufdemPhosphorschirm

EinzelneIoneneinschlägeaufeinemKernspurdetektor