Dresden, Techn. Univ., Diss., 2003.

Düsseldorf, Universiẗat, Diss., 2003.

Techn. Universiẗat, Diss., 2002--Dresden.

Universiẗat, Diss., 2001--Bonn.

Techn. Universiẗat, Diss., 2003--Dresden.

Am COSY-TOF-Detektor existiert ein umfangreiches Programm zur Untersuchung der assoziierten Strangenessproduktion im Proton-Proton-Stoss. Bei der im April 1998 durchgeführten Messung wurde erstmals die Reaktion pp -> K+ Sigma+ n schwellennah, bei einem Strahlimpuls von 2,85 GeV/c, entsprechend einer Ueberschussenergie von 98 MeV, gemessen. Dabei kamen die in Erlangen gebauten Start- und Vertexdetektoren, die aufgrund ihrer guten Auflösung neben der Bestimmung der Kaonenspur auch die Rekonstruktion des verzögerten Sigma+ -Zerfalls erlauben, zum Einsatz. Als Stoppkomponente mit einer Flugstrecke von 1 m war bei dieser Messung der Quirldetektor im Einsatz. Das primäre Neutron wurde mittels des in Dresden gebauten Neutronendetektors COSYnus nachgewiesen. Die Identifikation der pp -> K+ Sigma+ n -Reaktion basiert dabei auf dem Nachweis des primären Neutrons im Neutronendetektor sowie auf der Rekonstruktion des Sigma+ -Zerfalls. Die für diesen Zerfall charakteristischen Grössen Zerfallspunkt und Winkel zwischen der Sigma+ -Spur und der Spur des geladenen Zerfallsteilchens dienen dabei als Selektionskriterium. Durch die Rekonstruktion der Spuren aller drei Ejektile ist die Berechnung aller kinematischen Grössen im Ausgangskanal möglich. Der beträchtliche Anteil an Untergrundereignissen des Typs pp -> p n pi+ kann durch Schnitte auf den Phasenraum sowie auf die Differenzwinkel zwischen den Ejektilen reduziert, aber nicht vollständig abgetrennt werden. Durch Hinzunahme von Schnitten auf die Neutronenflugzeit kann dieser Untergrund nahezu vollständig unterdrückt werden. Aus dem Experimentdatensatz konnten 22 Ereignisse rekonstruiert werden. Daraus ergibt sich ein totaler Wirkungsquerschnitt von 11,5 plusminus 2,4 microbarn.

Am COSY-TOF-Detektor existiert ein umfangreiches Programm zur Untersuchung der assoziierten Strangenessproduktion im Proton-Proton-Stoss. Bei der im April 1998 durchgeführten Messung wurde erstmals die Reaktion pp -> K+ Sigma+ n schwellennah, bei einem Strahlimpuls von 2,85 GeV/c, entsprechend einer Ueberschussenergie von 98 MeV, gemessen. Dabei kamen die in Erlangen gebauten Start- und Vertexdetektoren, die aufgrund ihrer guten Auflösung neben der Bestimmung der Kaonenspur auch die Rekonstruktion des verzögerten Sigma+ -Zerfalls erlauben, zum Einsatz. Als Stoppkomponente mit einer Flugstrecke von 1 m war bei dieser Messung der Quirldetektor im Einsatz. Das primäre Neutron wurde mittels des in Dresden gebauten Neutronendetektors COSYnus nachgewiesen. Die Identifikation der pp -> K+ Sigma+ n -Reaktion basiert dabei auf dem Nachweis des primären Neutrons im Neutronendetektor sowie auf der Rekonstruktion des Sigma+ -Zerfalls. Die für diesen Zerfall charakteristischen Grössen Zerfallspunkt und Winkel zwischen der Sigma+ -Spur und der Spur des geladenen Zerfallsteilchens dienen dabei als Selektionskriterium. Durch die Rekonstruktion der Spuren aller drei Ejektile ist die Berechnung aller kinematischen Grössen im Ausgangskanal möglich. Der beträchtliche Anteil an Untergrundereignissen des Typs pp -> p n pi+ kann durch Schnitte auf den Phasenraum sowie auf die Differenzwinkel zwischen den Ejektilen reduziert, aber nicht vollständig abgetrennt werden. Durch Hinzunahme von Schnitten auf die Neutronenflugzeit kann dieser Untergrund nahezu vollständig unterdrückt werden. Aus dem Experimentdatensatz konnten 22 Ereignisse rekonstruiert werden. Daraus ergibt sich ein totaler Wirkungsquerschnitt von 11,5 plusminus 2,4 microbarn.

Durch die Fokussierung eines ultrakurzen und hochintensiven Laserpulses auf ein Festkörpertarget können Pulse von Protonen und anderen positiv geladenen Ionen mit Teilchenenergien von einigen MeV pro Nukleon erzeugt werden. Die Charakterisierung dieser Teilchenstrahlung erfordert die Identifizierung der Ionenspezies und die Bestimmung ihrer spektralen Verteilung möglichst nach jedem Puls. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurden zwei Spektrometer entwickelt und am DRACO-Lasersystem des Forschungszentrums Dresden implementiert. Neben der Inbetriebnahme eines Thomson-Spektrometers mit einer Mikrokanalplatte und einem Fluoreszenzschirm als Auslese erfolgte die Entwicklung eines Flugzeitspektrometers. Die Verwendung einer Mikrokanalplatte mit nur 180ps Anstiegszeit als Signalverstärker sorgt darin für eine verbesserte Energieauflösung und einen flexibleren Einsatz im Experimentierbetrieb. Ein dem Flugzeitsignal überlagertes Störsignal, welches durch die Einstreuungen eines elektromagnetischen Impulses in den Aufbau verursacht wurde, konnte erfolgreich durch die Anwendung verschiedener Filter unterdrückt werden. Als Ergebnis dieser Arbeit steht eine anwendungsbereite Diagnostik für laserbeschleunigte Protonen und Ionen zur Verfügung. / By focusing an ultra-short high-intensity laser pulse on a solid target, pulses of protons and other positive charged ions with energies of several MeV per nucleon are generated. It is necessary to identify the species of those particles and obtain their energy spectra in a single-shot regime. Within this diploma thesis two spectrometers have been developed and implemented in the DRACO-laboratory of the Forschungszentrum Dresden. Besides a Thomson spectrometer with read-out via microchannel plate and phosphor screen, a time-of-flight spectrometer was developed. The usage of a microchannel plate with 180ps rise time as a signal amplifier leads therein to a better energy resolution and a more flexible handling in experimental operation. A noise signal generated by stray pick-up of an electromagnetic pulse and superimposing the time-of-flight signal was considerably reduced by the application of different filters. As a result of this work a ready-to-use diagnostic for laser accelerated protons and ions is available.

Durch die Fokussierung eines ultrakurzen und hochintensiven Laserpulses auf ein Festkörpertarget können Pulse von Protonen und anderen positiv geladenen Ionen mit Teilchenenergien von einigen MeV pro Nukleon erzeugt werden. Die Charakterisierung dieser Teilchenstrahlung erfordert die Identifizierung der Ionenspezies und die Bestimmung ihrer spektralen Verteilung möglichst nach jedem Puls. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurden zwei Spektrometer entwickelt und am DRACO-Lasersystem des Forschungszentrums Dresden implementiert. Neben der Inbetriebnahme eines Thomson-Spektrometers mit einer Mikrokanalplatte und einem Fluoreszenzschirm als Auslese erfolgte die Entwicklung eines Flugzeitspektrometers. Die Verwendung einer Mikrokanalplatte mit nur 180ps Anstiegszeit als Signalverstärker sorgt darin für eine verbesserte Energieauflösung und einen flexibleren Einsatz im Experimentierbetrieb. Ein dem Flugzeitsignal überlagertes Störsignal, welches durch die Einstreuungen eines elektromagnetischen Impulses in den Aufbau verursacht wurde, konnte erfolgreich durch die Anwendung verschiedener Filter unterdrückt werden. Als Ergebnis dieser Arbeit steht eine anwendungsbereite Diagnostik für laserbeschleunigte Protonen und Ionen zur Verfügung. / By focusing an ultra-short high-intensity laser pulse on a solid target, pulses of protons and other positive charged ions with energies of several MeV per nucleon are generated. It is necessary to identify the species of those particles and obtain their energy spectra in a single-shot regime. Within this diploma thesis two spectrometers have been developed and implemented in the DRACO-laboratory of the Forschungszentrum Dresden. Besides a Thomson spectrometer with read-out via microchannel plate and phosphor screen, a time-of-flight spectrometer was developed. The usage of a microchannel plate with 180ps rise time as a signal amplifier leads therein to a better energy resolution and a more flexible handling in experimental operation. A noise signal generated by stray pick-up of an electromagnetic pulse and superimposing the time-of-flight signal was considerably reduced by the application of different filters. As a result of this work a ready-to-use diagnostic for laser accelerated protons and ions is available.