LED-Monitorsystem für einen ortsauflösenden Detektor aus szintillierenden Fasern

Diplomarbeit von Volker Schwarz

Zusammenfassung:

Zur Funktionskontrolle eines zylinderförmigen ortsauflösenden Detektors aus 640 szintillierenden Fasern wurde ein LED-Monitorsystem aufgebaut und ein Testverfahren entwickelt, das während der Datenaufnahme routinemäßig eingesetzt werden kann.

Hierzu wurde ein achtkanaliger Pulsgenerator zur Simulation schneller Szintillatorlichtsignale entworfen und aufgebaut. Dieser Pulsgenerator wurde nach den Bedürfnissen des internen Experiments EDDA an dem Jülicher Beschleunigerring COSY entwickelt. Er läßt sich in die Datenaufnahme der zylindrischen inneren Detektorlage des EDDA-Detektors integrieren. Fünf Exemplare dieses Pulsgenerators werden zur Überwachung der Lichtleitfähigkeit der 640 szintillierenden Fasern und der Funktionstüchtigkeit der angekoppelten Photomultiplier eingesetzt. Im Rahmen des Aufbaus dieses LED-Monitorsystems wurde die Datenaufnahme-Elektronik der EDDA-Innenschale, das System LeCroy PCOS III in Betrieb genommen. Hierbei wurde ein Computerprogramm zur komfortablen Bedienung des Systems PCOS III entwickelt. Mithilfe, der entwickelten Software ist auch die online-Steuerung des LED-Monitorsystems im Zusammenspiel mit dem PCOS III möglich.

Inhaltsverzeichnis:

1.	Einleitung	3
1.1	Zielsetzung und Motivation des EDDA-Experiments	3
1.2	Das EDDA-Experiment	3
1.2.1	Die äußere Lage des EDDA-Detektors	4
1.2.2	Die innere Lage des EDDA-Detektors	6
1.3	Thema	7
2.	Test der inneren Lage	9
2.1	Test der inneren Lage während der Montage	9
2.2	Test der inneren Lage während des Betriebs	9
3.	LED-Pulsgenerator	11
3.1	Zielsetzung	11
3.2	Der Pulsgenerator	12
3.3	Anpassung an die innere Lage des EDDA-Detektors	16
3.4	Der LED-Pulser für die innere Lage des EDDA-Detektors	17
3.4.1	Das gemeinsame Masse-Niveau	18
3.4.2	Unterdrückung von Reflexionen und Streufeldern	19
3.4.3	Erste Tests	20
3.4.4	Funktionsüberprüfung	23
4.	LeCroy PCOS III	25
4.1	Komponenten	26
4.1.1	Die 16-Kanal Vorverstärker- und Diskriminatorkarte LeCroy 2735PC	26
4.1.2	Das 32-Kanal Verzögerungs- und Zwischenspeichermodul LeCroy 2731A	27
4.1.3	Der Crate Readout Controller LeCroy 2738	27
4.1.4	Das CAMAC Databus Interface LeCroy 4299	28
4.2	Die Integration des PCOS 111 in den LED-Monitor	29
4.2.1	Das LED-Monitor Programm	30
4.2.2	Vergleich mit dem Laserkalibrationssystem der äußeren Lage 31
4.3	Die Inbetriebnahme des PCOS Ill	32
4.3.1	Aufbau zur Synchronisation	32
4.3.2	RechnerunterstÜtzte Steuerung des PCOS	34
4.3.3	Entwicklung einer Arbeitsumgebung zur Bedienung des PCOS	36
5.	Zusammenfassung und Ausblick	38
A.	Ergänzungen zur Technik des LED-Pulsers	39
B.	Testpattern und Nachweiseffizienz	42