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AbstractAbstract
[en] In order to identify electrons in hadronic jets a transition radiation detector (TRD) is being developed at the University of Bonn. It is one part of the ZEUS detector which is currently under construction to study deep inelastic quark-lepton interactions at HERA. We use xenon (90%) as dominant chambergas with small admixtures of carbon dioxide (8%) and isobutane (2%). We recirculate the gas after cleaning by molsieves and monitor the gas quality continuously. That is done by a quadrupole mass-spectrometer (to control gas mixture and oxygen pollution) and two trace analyzers (to control water and oxygen content). The mass-spectrometer pumping system guarantees safety, that means trouble is recognized in time and the system is turned off without occurrence of further damage. Signals generated by a Fe-55 source mounted on a test chamber are used to monitor the gas amplification. The gain strongly depends on the gas quality. Measurements were carried out to study gain and relative energy resolution as a function of oxygen pollution. All monitoring is done via VMEbus. Processing of data is performed by a 68k CPU under OS9. (orig.)
[de]
Um eine ausreichende Elektron-Hadron-Trennung im ZEUS-Experiment zu gewaehrleisten, wird ein Uebergangsstrahlungsdetektor eingesetzt. Der Nachweis der im Radiator erzeugten TR-Quanten geschieht mit longitudinalen Driftkammern, welche zu 90% mit dem Edelgas Xenon gefuellt sind. Wegen des hohen Preises von Xenon ist das Gassystem des Detektors geschlossen, so dass das Gas permanent gereinigt und ueberwacht werden muss. Die vorliegende Arbeit befasst sich hauptsaechlich mit den fuer den TRD vorgesehenen Gasanalysemethoden. Zusaetzlich wurde gezeigt, dass hinsichtlich eines optimalen Detektorverhaltens grosse Sorgfalt auf die Reinheit der benutzten Gasmischung gelegt werden muss. Xenon erwies sich als sehr empfindlich gegenueber elektronegativen Verunreinigungen, wie sie durch Leckgas- sowie Permeationsstroeme in das System gelangten. Eine (grobe) Hochrechnung schaetzte aus den an einer Testkammer gemessenen pV-Stroemen, einen Volumenstrom (fuer N2) von ca. qv ≅ 2.5 l/d fuer die Detektormodule TRD1 bis TRD4 ab. Stickstoff modifiziert das Kammerverhalten durch eine Aenderung der Drifteigenschaften; elektronegative Verunreinigungen (O2, H2O) beeinflussen Gasverstaerkung und Energieaufloesung der Kammer. Die Messung an dem Testsystem zeigte eine Abnahme der Gasverstaerkung in Xenon um gut 50% bei einem Zusatz von etwa 2000 ppm Sauerstoff (E ≅ 1 kV/cm, Laenge des Driftbereiches: 10 mm). Gleichzeitig verschlechterte sich die mit einer Eisenquelle gemessene Energieaufloesung von 30% auf 40%. Eine Verschlechterung der Energieaufloesung konnte bei Argon nicht beobachtet werden. Es wurde ausfuehrlich auf die Gasanalyse mittels eines Quadrupolanalysators eingegangen. Es zeigte sich, dass mit dieser Anlage relative Konzentrationszenderung der im Kammergas vorhandenen Komponenten ab etwa 0.5% erfassbar sind, vorausgesetzt man beruecksichtigt Fehler, wie sie durch die verwendete Gasmischung und durch die Messanordnung entstehen koennen. (orig./HSI)Original Title
Untersuchungen zum Gasanalysesystem des ZEUS-Uebergangsstrahlungsdetektors
Source
Sep 1989; 59 p; Diploma Thesis.
Record Type
Report
Literature Type
Thesis/Dissertation
Report Number
Country of publication
2-METHYLPROPANE, CARBON DIOXIDE, CHEMICAL ANALYSIS, COMPUTER CODES, DATA PROCESSING, DEEP INELASTIC SCATTERING, ELECTRON DETECTION, ELECTRON-PROTON INTERACTIONS, ELECTRON-QUARK INTERACTIONS, ENERGY RESOLUTION, GEV RANGE 100-1000, HERA STORAGE RING, IMPURITIES, JET MODEL, MAGNETIC LENS SPECTROMETERS, MASS SPECTROMETERS, MIXTURES, MONITORING, MULTIPLE PRODUCTION, PARTICLE DISCRIMINATION, QUADRUPOLES, TOWNSEND DISCHARGE, TRACE AMOUNTS, TRANSITION RADIATION DETECTORS, XENON
ALKANES, CARBON COMPOUNDS, CARBON OXIDES, CHALCOGENIDES, CHARGED PARTICLE DETECTION, DETECTION, DISPERSIONS, ELECTRIC DISCHARGES, ELECTRON-NUCLEON INTERACTIONS, ELEMENTS, ENERGY RANGE, GEV RANGE, HYDROCARBONS, INELASTIC SCATTERING, INTERACTIONS, LEPTON-BARYON INTERACTIONS, LEPTON-HADRON INTERACTIONS, LEPTON-NUCLEON INTERACTIONS, MAGNETIC SPECTROMETERS, MATHEMATICAL MODELS, MEASURING INSTRUMENTS, MULTIPOLES, NONMETALS, ORGANIC COMPOUNDS, OXIDES, OXYGEN COMPOUNDS, PARTICLE IDENTIFICATION, PARTICLE INTERACTIONS, PARTICLE MODELS, PARTICLE PRODUCTION, RADIATION DETECTION, RADIATION DETECTORS, RARE GASES, RESOLUTION, SCATTERING, SPECTROMETERS, STORAGE RINGS
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