München 2006 – wissenschaftliches Programm

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HK: Physik der Hadronen und Kerne

HK 13: Instrumentation und Anwendungen

HK 13.5: Gruppenbericht

Montag, 20. März 2006, 17:45–18:15, H

Hochauflösende elektromagnetische Kalorimetrie mit Bleiwolframat — •Rainer Novotny — II. Physikalisches Institut, Justus-Liebig-Universität Giessen

Das hochauflösende elektromagnetische Kalorimeter des geplanten PANDA-Detektors am HESR/FAIR an der GSI in Darmstadt erfordert ein kompaktes, schnelles und strahlungsresistentes Szintillatormaterial. Als Ergebnis eines internationalen Entwicklungsprogramms konnte die Qualität von Bleiwolframat (PWO) signifikant verbessert werden. Ein Einsatz bei niedrigen Temperaturen von etwa -25 Grad Celsius erhöht zusätzlich die Lichtausbeute durch eine Reduktion der thermischen Unterdrückung von Lumineszenzprozessen. In ersten Experimenten mit energiemarkierten Photonen bis zu 520 MeV Energie an der Beschleunigeranlage MAMI in Mainz konnten exzellente, bisher nicht erreichte Energie- und Zeitauflösungen von Untereinheiten aus bis zu 200mm langen Kristallen bester Qualität bestimmt werden. Das Szintillationslicht wurde sowohl über Photomultiplier als auch großflächige, neu entwickelte Avalanche-Photodioden ausgelesen, wobei das Detektorsystem bei verschiedenen Temperaturen betrieben wurde. Die erzielten Resultate, die im Detail auch mit Simulationen diskutiert werden, kommen bereits sehr nahe an die instrumentellen Anforderungen für das PANDA-Kalorimeter. Die Arbeiten wurden unterstützt durch BMBF und EU (Hadron Physics, JRA2, RII3-CT-2004-506078).