A measuring apparature for the laser calibration of the planar drift chambers of the ZEUS detector - studies with magnetic field
Description
The planar drift chambers of the ZEUS forward detector have to be operated in an inhomogeneous magnetic field with a maximum field gradient of 1 T/m. For the calibration of these chambers we measured the space-drifttime-relations for various configurations of E vector and B vector. The experimental setup consists of a test cell placed in the gap of a dipole magnet. The orientation of the cell w.r.t. the magnetic field can be varied with a computer controlled mechanical support. The tracks were generated by an UV-laser beam, which is appropriately directed into the cell by a system of 3 mirrors. In Ar/C2H6 (50/50) we obtained almost linear space-drifttime-relations. The effective drift velocity varies from (50.6±0.7) μm/ns at B vector=0 T to (33.5±0.7) μm/ns at B vector=1.51 T (B vector-field parallel to wireplane). The addition of a few percents of ethanol to the chamber gas causes an increase of the effective drift velocity by up to 3 μm/ns. (orig.)
Availability note (English)
MF available from INIS under the Report Number.Abstract (German)
Fuer die Kalibration der Planaren Driftkammern des ZEUS-Detektors wurde eine Testzelle entwickelt, mit der die in diesen Kammern vorliegenden Feldverhaeltnisse im homogenen Feld eines Dipolmagneten simuliert werden konnten. Auf diese Weise wurden die Orts-Driftzeit-Beziehungen an verschiedenen Punkten von FTD und RTD ermittelt, wobei wegen des hohen Magnetfeldes ein UV-Laser zur Erzeugung gerader Spuren verwendet wurde. Fuer das Kammergas Ar/C2H6 (50/50) bei Atmosphaerendruck (mit und ohne Zusatz von Aethanol) wurden die Orts-Driftzeit-Beziehungen bei Magnetfeldern von 0 bis 15.1 kG untersucht, das Magnetfeld stand dabei in allen Faellen parallel zur Drahtebene. Die Orts-Driftzeit-Beziehungen zeigen einen weitgehend linearen Zusammenhang zwischen Ionisationsort und Driftzeit, im Rahmen der projektierten Aufloesung laesst sich die ODB also weitgehend durch die Angabe einer effektiven Driftgeschwindigkeit parametrisieren. Erst bei hohen Magnetfeldern erhaelt man eine Aenderung der Driftgeschwindigkeit in Drahtnaehe, was ein leichtes Durchbiegen der ODB verursacht und eine stueckweise nichtlineare Parametrisierung erforderlich macht. Die effektive Driftgeschwindigkeit konnte aus den Orts-Driftzeit-Beziehungen mit einer mittleren Genauigkeit von ≅ 0.5μm/ns ermittelt werden. Sie variiert von (50.6±0.7) μm/ns bei B=0.0 kG bis zu (36.8±0.4) μm/ns bei B=15.1 kG. Aus den Messwerten wurde die Genauigkeit, mit der das Magnetfeld im Bereich des Vorwaertsdetektors bekannt sein muss, zu ΔB≤±140 Gauss abgeschaetzt. (orig./HSI)
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Additional details
Additional titles
- Original title (German)
- Eine Messapparatur zur Laserkalibration der planaren Driftkammern des ZEUS-Detektors - Untersuchungen mit Magnetfeld
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 61 p.
- Report number
- BONN-IR--89-53
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 21050320
- Subject category
- S46: INSTRUMENTATION RELATED TO NUCLEAR SCIENCE AND TECHNOLOGY;
- Resource subtype / Literary indicator
- Thesis
- Descriptors DEI
- ARGON; BINARY MIXTURES; CALIBRATION; DRIFT CHAMBERS; ELECTRIC FIELDS; ELECTRON DRIFT; ETHANE; ETHANOL; HERA STORAGE RING; INHOMOGENEOUS FIELDS; LASER RADIATION; MAGNETIC FIELDS; PARTICLE TRACKS; PULSES; TIMING PROPERTIES
- Descriptors DEC
- ALCOHOLS; ALKANES; DISPERSIONS; ELECTROMAGNETIC RADIATION; ELEMENTS; HYDROCARBONS; HYDROXY COMPOUNDS; MEASURING INSTRUMENTS; MIXTURES; MULTIWIRE PROPORTIONAL CHAMBER; NONMETALS; ORGANIC COMPOUNDS; PROPORTIONAL COUNTERS; RADIATION DETECTORS; RADIATIONS; RARE GASES; STORAGE RINGS