KIP-Veröffentlichungen

Für Messungen am geplanten International Linear Collider (ILC) ist für die optimale Separation der Jets aus W^± - und Z-Zefällen eine Energieauflösung von σ(E)/E = 30 % / √E nötig. Diese ist nur durch Verwendung von Particle-Flow-Algorithmen zu erreichen, was eine hohe Granularität des verwendeten Detektors voraussetzt. Die CALICE-Kollaboration beschäftigt sich deswegen mit der Entwicklung eines hochgranularen anlalogen hadronischen Kalorimeters (AHCAL). Die aktiven Schichten des Kalorimeters sollen aus organischen Szintillator-Kacheln bestehen, die mittels eingebauter Silizium-Photomultiplier (SiPMs) ausgelesen werden. Das endgültige Kalorimeter soll aus mehr als 8 × 10⁶ solcher Kacheln bestehen. Vor Einbau in den Detektor müssen diese Module Qualitätstests unterzogen und auf ihre Funktionalität geprüft werden.

In dieser Arbeit werden zwei Systeme vorgestellt, mit denen solche Charakterisierungsmessungen durchgeführt werden: Ein kleiner Aufbau, mit dem 12 Kacheln simultan ausgelesen werden können und ein zur Zeit noch im Teststadium befindlicher größerer Aufbau, in dem bis zu 216 Kacheln auf einmal Platz finden. Mit dem kleinen System wurden zuerst Messungen zur Stabilität der verwendeten Analysealgorithmen durchgeführt. Später wurden dann Charakterisierungen von Testkacheln vorgenommen, in denen auch ein Modell zur Temperaturkorrektur getestet wurde. Das große System wurde in Betrieb genommen und auf seine Funktionalität geprüft. Außerdem wurden erste Testmessungen zum Abschätzen des Rauschens im System durchgeführt.

For future measurements at the International Linear Collider (ILC) an enegy resolution of σ(E)/E = 30 % / √E is necesary for opimal separation between hadronic jets from W^± - and Z-decays. This is only possible by using particle flow algorithms, which requires a detector with a highly granular design. Therefore the CALICE-Collaboration is developing an analogue hadronic calorimeter (AHCAL) with high granularity. The active layers of this calorimeter will be composed of organic scintillating tiles which are to be read out by built-in silicon photomultipliers (SiPM). The final calorimeter will consist of more than 8 × 10⁶ Before being built into the detector, the quality and functionality of these tiles must be tested.

In this thesis two set-ups will be presented which are used for those characterizations: A small set-up in which 12 tiles can be read out simultaneously, and a larger prototype which can hold up to 216 tiles at once. At first, the small set-up was used to assure the stability of the used analysis algorithms. Later, characterization measurements of test tiles were done, in which a model for temperature corrections was also tested. The large set-up was ommissioned and tested for functionality. Furthermore, first tests measurements were done to determine the noise level of the set-up.