Mainz 2012 – wissenschaftliches Programm

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HK: Fachverband Physik der Hadronen und Kerne

HK 53: Poster – Instrumentation

HK 53.3: Poster

Donnerstag, 22. März 2012, 14:00–16:00, P Foyer

Eine schnelle Ausleseelektronik für das A4 Experiment an MAMI — •Boris Gläser — Institut für Kernphysik, Universität Mainz, Deutschland

Die Entwicklung schneller Elektronik spielt eine wichtige Rolle in der Physik, da experimentell messbare Raten generell von der verwendeten Ausleseelektronik begrenzt werden. Im Rahmen der A4 Kollaboration wurde eine schnelle, parallele und hochgradig vernetzte Ausleseelektronik für das aus 1022 PbF2 Kristallen bestehende A4-Kalorimeter entwickelt, die in der Lage ist, die auftretende Ereignisrate von über 100 MHz ohne nennenswerte Totzeitverluste zu verarbeiten. Die Ausleseelektronik spaltet sich in zwei Hauptbereiche auf. Im ersten werden die die eingehenden Photomultipliersignale analog mit einer Bandbreite von 1 GHz verarbeitet, wobei hier die Triggerbedingungen festgelegt werden und die zu verarbeitenden Signale analog summiert und mit schnellen Flash-ADCs digitalisiert werden. Ein Kanal ist hierbei einem Detektorkristall zugeordnet und mit seinen Nachbarkanälen vernetzt. Der zweite Teil ist für die Histogrammierung der digitalen Signale zuständig. Anwendung findet das System im A4-Experiment am Mainzer Mikrotron (MAMI), an dem die Strangeness-Beiträge zu den Vektor-Formfaktoren des Nukleons untersucht werden. Dies geschieht über die Messung der paritätsverletzenden Asymmetrie in der elastischen Streuung longitudinal polarisierter Elektronen an unpolarisierten Protonen.

Der Beitrag veranschaulicht die Funktion und Realisierung der entwickelten Ausleseelektronik sowie deren Verhalten im experimentellen Betrieb.