Münster 2011 – wissenschaftliches Programm

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HK: Fachverband Physik der Hadronen und Kerne

HK 14: Instrumentierung III

HK 14.7: Vortrag

Montag, 21. März 2011, 18:00–18:15, HS2

FPGA basierendes Elektronstrahl-Polarimeter und zellularer Clusterzähler für das Crystal-Ball-Experiment am Mainzer Mikrotron (MAMI) — •Peter-Bernd Otte — Institut für Kernphysik, Mainz, Germany

Am Crystal-Ball (CB) Experiment am Elektronenstrahl-Beschleuniger MAMI in Mainz werden Nukleonen und weitere Hadronen mittels eines reellen Photonenstrahls untersucht. Mit der neuen Beschleunigerstufe, MAMI-C, steht ein intensiver polarisierter Strahl mit einer Energie von bis zu 1,604 GeV zur Verfügung. Dieser erzeugt durch Bremsstrahlung und dem Glasgow Tagging-Spektrometer einen energiemarkierten Photonenstrahl. Ein hermetisches Detektorsystem, bestehend aus dem CB/TAPS-Kalorimeter und weiteren Detektoren, welche eine Teilchenidentifikation und Spurrekonstruktion erlauben, weist Vielkörper-Endzustände exklusiv nach.

Die Leistungsfähigkeit dieses Detektorsystems wurde vor Kurzem durch eine neue Elektronik erweitert: Mittels 19 FPGA VME-Karten ist es möglich, alle 2300 Digitalsignale des Experiments flexibel zu verarbeiten. Im ersten Teil meines Vortrags gehe ich auf den Aufbau und die zellulare Logik des CB-Cluster-Zählers ein, dessen Entscheidungszeit nur 100ns beträgt. Im zweiten Teil stelle ich die neue Datennahme-Elektronik für unser seit einem Jahr im Einsatz befindliches Elektronstrahl-Polarimeter vor, welches alle Komponenten auf einen Chip beherbergt. Darunter zählen insbesondere TDCs mit 50ps Auflösung, eine Berechnungs- und eine Histogrammier-Einheit.