Fertigung und Inbetriebnahme einer Strohdriftkammerstation für das COMPASS-Experiment:
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2003
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INHALTSVERZEICHNIS
I GRUNDLAGEN 13
1 EINFUEHRUNG 15
2 COMPASS - PHYSIKALISCHE ZIELSETZUNG 17
2.1 EXPERIMENTE MIT DEM HADRONSTRAHL. 17
2.2 EXPERIMENTE MIT DEM MYONSTRAHL . . 20
3 DAS COMPASS-SPEKTROMETER 23
3.1 TARGET-SYSTEME FUER DAS HADRONPROGRAMM. 24
3.2 TARGET-SYSTEME FUER DAS MYONPROGRAMM. 25
3.3 DIE SPURVERFOLGUNGSSYSTEME. 28
3.4 DER ERSTE RINGABBILDENDE TSCHERENKOW-ZAEHLER. 28
3.5 DIE KALORIMETER. 29
3.6 DIE MYONFILTER. 30
3.7 DIE TRIGGER . 31
3.8 AUSLESEELEKTRONIK UND DATENNAHME. 31
4 DRIFTROHR-DETEKTOREN 35
4.1 GASDETEKTOREN. 35
4.1.1 FUNKTIONSWEISE VON DRIFTKAMMERN UND DRIFTROHREN . 35
4.1.2 GRENZEN DER ORTSAUFLOESUNG VON DRIFTKAMMERN. 40
4.2 DRIFTROHRE. 43
II DIE SPURVERFOLGUNGSSTATION 2 , 45
5 ANFORDERUNGEN AN DAS SPURVERFOLGUNGSSYSTEM 47
5.1 GEOMETRISCHE PRAEZISION UND ORTSAUFLOESUNG. 47
5.1.1 KINEMATISCHES MODELL DES D-MESONEN-ZERFALLS. 50
5.1.2 GENAUIGKEIT DERTMPULSMESSUNG . . . 51
5.1.3 GENAUIGKEIT DER WINKELMESSUNG. 54
5.1.4 GENAUIGKEIT DER MASSENBESTIMMUNG DES D-MESONS . 54
5.2 NACHWEISEFFIZIENZ. 54
3
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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4
INHALTSVERZEICHNIS
5.3 BETRIEBSSICHERHEIT. 57
6 BAUFORM 59
6.1 PROTOTYPEN UND TESTS. 59
6.2 FESTLEGUNG DES KONZEPTES . 64
7 DAS ALTERUNGSPROBLEM BEI GASDETEKTOREN 65
7.1 KLASSIFIKATION BEKANNTER ALTERUNGSPHAENOMENE. 66
7.1.1 URSACHEN DER DETEKTORALTERUNG . 67
7.1.2 CHEMISCHE PROZESSE. 67
7.2 UEBERLEGUNGEN ZUR VERMEIDUNG VON ALTERUNG. 67
7.2.1 AUSWAHL DER STRUKTURMATERIALIEN. 67
7.2.2 ZAEHLGAS UND STRUKTURMATERIALIEN: RESTRIKTIONEN. 68
7.3 EXPERIMENTE ZUM ALTERUNGSVERHALTEN. 68
7.3.1 DER AUFBAU AM GARCHINGER TANDEM-BESCHLEUNIGER. 68
7.3.2 BESTIMMUNG DER ALTERUNGSRATE. 69
7.3.3 MIKROSKOPISCHE UNTERSUCHUNGEN. 70
7.3.4 REM- UND ELEKTRONENSTRAHL-MIKROANALYSE. 73
8 ENTWICKLUNG NEUARTIGER DRAHTPOSITIONIERER 79
8.1 NACHTEILE DER EINGESETZTEN DRAHTPOSITIONIERER. 79
8.2 ALTERNATIVE DRAHTPOSITIONIERER. 80
8.2.1 FERTIGUNG DER ELEMENTE. 82
8.2.2 UNTERSUCHUNGEN AN DEN DRAHTPOSITIONIERERN. 83
9 IN DER FERTIGUNG EINGESETZTES MATERIAL 89
9.1 DRAHTPOSITIONIERER. 89
9.2 ENDKAPPEN . 89
9.3 EIGENSCHAFTEN DES DRIFTROHRMATERIALS. 90
9.3.1 ANFORDERUNGEN AN DAS DRIFTROHRMATERIAL, AUSWAHLKRITERIEN 90
9.3.2 WASSERAUFNAHME DURCH DAS DRIFTROHRMATERIAL . 91
9.3.3 LAENGENAENDERUNG ALS FUNKTION VON TEMPERATUR UND FEUCHTE 92
10 UNTERSUCHUNG DER ERSTEN KAMMER 99
10.1 TESTSTRAHLAUFBAU . 99
10.1.1 SPURVERFOLGUNGSSYSTEM. 99
10.1.2 DER TRIGGER.101
10.2 ANALYSE DER ERGEBNISSE.102
10.2.1 ORTSAUFLOESUNG.102
10.2.2 NACHWEISEFFIZIENZ.105
10.2.3 BEWERTUNG DER ERGEBNISSE.108
10.3 ROENTGEN-PRAEZISIONSBESTIMMUNG.109
10.4 WEITERE DOPPELEBENEN.109
INHALTSVERZEICHNIS
5
10.4.1 ASSEMBLIEREN DER SUBMODULE UND MODULE .112
10.4.2 FEUCHTIGKEITSABHAENGIGE DURCHBIEGUNG.112
III PRODUKTION UND INBETRIEBNAHME 115
11 PRODUKTIONSKETTE UND SPEZIALWERKZEUG 117
11.1 DIE PRODUKTIONSSCHRITTE IM EINZELNEN.117
11.1.1 ZUSAMMENFASSUNG DER PRODUKTIONSSCHRITTE.117
11.1.2 AUSFUEHRLICHE DARSTELLUNG WICHTIGER ARBEITSSCHRITTE.120
11.1.3 VERFAHREN ZUM ERREICHEN DER GEOMETRISCHEN PRAEZISION . 122
11.1.4 UNTERSUCHUNG DER DRAHTRISS-PROBLEMATIK.128
11.2 ZEITLICHE GESTALTUNG DER PRODUKTION.136
11.3 MATERIALFLUSS UND TRANSPORT DER ZAEHLER. 137
12 DAS GASSYSTEM 141
12.1 AUSWAHL DES ZAEHLGASES.142
12.2 SICHERSTELLUNG KONSTANTER GASPARAMETER.143
12.2.1 MODELLRECHNUNG ZUM GASSTROM DURCH DIE DRIFTROEHRCHEN . . 144
12.2.2 MODIFIKATION DES GASES DURCH DIFFUSION.150
12.2.3 DAS SCHUTZGASVOLUMEN.153
12.3 DIE TECHNISCHE GESTALTUNG DES GASSYSTEMS.154
12.4 INBETRIEBNAHME.158
12.4.1 AN- UND HERUNTERFAHREN DES SYSTEMS.158
12.4.2 PRUEFUNG DES KOMPRESSORS .159
12.4.3 PRUEFUNG DER DRUCKREGELUNG.160
12.4.4 MESSUNG VON DRUCKSCHWANKUNGEN IN DEN ZAEHLERN.161
12.4.5 STEUERUNG DER MASSENFLUSSREGLER.162
12.4.6 AUTOMATISCHE UEBERWACHUNG DES SYSTEMS.162
12.4.7 VERZEICHNIS HAEUFIG AUFTRETENDER FUNKTIONSFEHLER .163
13 AUSBLICK 167
ABBILDUNGS VERZEICHNIS ' 173
TABELLENVERZEICHNIS 175
ANHANG 176
A ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 177
B BILDANHANG 179 |
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