Entwicklung eines VUV-Transparenz-Monitors für Gas-Cherenkov-Radiatoren

Abstract

Das Dileptonenspektrometer HADES dient der Untersuchung von Schwerionenreaktionen anhand der produzierten Dileptonen. Wesentliche Komponente zur Identifizierung der Dileptonen in einem starken hadronischen Untergrund ist ein hadronenblinderringabbildender Cherenkovdetektor (RICH: Ring Imaging CHerenkov detector) mit einem Gasradiator. Elektronen werden rekonstruiertanhand der Ringbilder ihrer Cherenkov-Photonen auf einem ortsempfindlichen Photonendetektor. Die Rekonstruktionseffizienz hängt dabeientscheidend von der Zahl der nachgewiesenen Photonen ab. Eine neben vielen anderen in diese Zahl eingehende Größe ist die Transparenz des Radiatorgases für die im UV-Bereich produziertenCherenkov-Photonen. Während die eigentlichen Radiatorgase weitgehend transparent sind, können bereits geringe Verunreinigungendurch z.B. Sauerstoff oder Wasserdampf die Transparenz drastisch verschlechtern. Daher ist es notwendig, ständig über die Transparenz des Radiatorgases und eventuell auftretende Verunreinigungen informiert zu sein. Zudiesem Zweck wurde ein Monitor-System entwickelt, gebaut und getestet, mit dessen Hilfe die Transmission bis in denVakuum-UV-Bereich bei 140nm hinein in regelmäßigen Abständen überwacht werden kann. Hierzu wird die Intensität eines Testlichtstrahls nach Durchgang durch ein Volumen mit dem zu untersuchenden Gas relativ zu einemReferenzstrahl gemessen. Durch dieses Verfahren können zeitliche Schwankungen in einzelnen Komponenten des Systems für dieTransmissionsbestimmung eliminiert werden. Das System führt rechnergesteuert vollautomatische Transmissionsmessungen im gesamten relevanten Wellenlängenintervall durch. Zu Testzwecken wurden die bekannten Transmissionsspektren möglicher Radiatorgase aufgenommen und erfolgreich reproduziert.