Reaktionsspektroskopie exotischer Kerne bei niedrigem Energie- und Impulsübertrag

Abstract

Im Rahmen des vorliegenden Projektes lag der Fokus der Arbeitsgruppe der Technischen Universität München (TUM) auf der Vorbereitung zukünftiger Experimente bei HIE-ISOLDE. Dafür wurden umfangreiche technologische Entwicklungen für einen verbesserten T-REX Detektoraufbau und zur Datenanalyse durchgeführt. Im Zentrum der Arbeiten standen die Entwicklung und der Aufbau eines hochsegmentierten Siliziumarrays mit einer hochauflösenden, integrierten und vakuumtauglichen Elektronik zur Signalverarbeitung. Für die Energieverlustmessung und eine hochauflösende Ortsmessung der geladenen Teilchen wurden d = 150 μm dünne, trapezförmige und hochsegmentierte Wafer entwickelt und auf die Hybrid-PCBs integriert. Diese werden jeweils durch zwei d = 700 μm dicke unsegmentierte Detektoren zur Energieverlustmessung komplementiert. Diese PCBs vereinen als „Very-Frontend“-Modul sowohl die Detektoren als auch die Elektronik mit speziellen „SKIROC“ ASIC Chips auf einer Leiterplatte. Für deren Ansteuerung und Auslese wurde ein komplexes Auslesesystem, das auf dem TRB System der GSI basiert, weiterentwickelt, erprobt und ein umfangreiches Programmpaket zur Ansteuerung und Auslese erstellt. Um ein extrem kompaktes Detektorsystem im Zentrum des Miniball Germanium Detektorarrays zu realisieren wurde das mechanische Konzept von T-REX für eine maximale Akzeptanz völlig umgearbeitet und neu gefertigt. In mehreren Experimenten an unterschiedlichen Strahlungsquellen wurden alle Spezifikationen des Systems erfolgreich erprobt, so dass nun ein komplettes Detektorsystem mit hoher Raumabdeckung und hoher Effizienz für zukünftige Experimente bei HIE-ISOLDE zur Verfügung steht.