Entwicklung, Aufbau und Test eines neuen Auslesesystems für den Crystal-Barrel-Detektor zur Messung photoinduzierter Reaktionen an ELSA

Abstract

Nachdem Ende 1996 das Crystal-Barrel-Experiment am LEAR eingestellt wurde, begannen die Arbeiten zum Neuaufbau in Bonn. Dort sind im Rahmen des CB-ELSA-Experiments Messungen zur Photo- und Elektroproduktion am Proton und am Neutron geplant. Durch den Umzug vom CERN nach Bonn stand das ADC-Auslesesystem nicht mehr zur Verfügung. Hierfür mußte ein geeignetes neues System gefunden und implementiert werden. Zu diesem Zweck wurden technische Informationen von vielen verschiedenen ADCs beschafft und letztendlich die Menge der in Frage kommenden ADCs auf zwei Modelle reduziert. Von diesen beiden Fastbus-Modellen konnte jeweils ein Exemplar zu Testzwecken ausgeliehen werden. An den Modulen wurden umfangreiche Tests durchgeführt, die Aufschluß über das Verhalten der ADCs bei verschiedenen Gate-Längen, bei schwankender Umgebungstemperatur und bzgl. ihrer Linearität gaben. Aufgrund der hohen Kanalzahl pro Modul fiel die Entscheidung zugunsten des Fastbus-ADCs 1885F der Firma LeCroy. Daraufhin wurden sowohl die ADCs wie auch Fastbus-Crates und Fastbus-VME-Interfaces beschafft und das Gesamtsystem mechanisch und elektrisch aufgebaut. Parallel dazu wurden Programme entwickelt, die zum einen das Testen der ADCs, zum anderen die Auslese der ADCs in Zusammenarbeit mit der Datenakquisition erlauben. Diese Softwarepakete wurden weiterhin auf eine möglichst hohe Datenrate optimiert, damit in Strahlzeiten eine größtmögliche Menge an Daten aufgezeichnet werden kann. Das Gesamtsystem wurde erfolgreich aufgebaut und implementiert und hat seine Zuverlässigkeit bereits in mehreren Strahlzeiten bewiesen.<br /> Die ersten Strahlzeiten, in denen Daten genommen wurden, waren darauf ausgelegt, möglichst viele Ereignisse mit π⁰ -Mesonen zu sammeln, da mit ihnen der Crystal-Barrel-Detektor kalibriert wird. Die in der Arbeit vorgestellten Spektren zeigen deutlich, daß das neue ADC-System den gestellten Anforderungen gerecht wird und vergleichbare und zum Teil bessere Eigenschaften als das zuvor eingesetzte System aufweist.