Kontrola jakości detektorów słomkowych do eksperymentu PANDA

W ramach tej pracy zaproponowano metodę kontroli jakości pracy detektora słomkowego. Polega ona na pomiarze liczby zliczeń detektora w funkcji wysokiego napięcia przyłożonego do jego elektrod (tzw. krzywa plateau) podczas naświetlania wiązką promieni X o określonej energii. Pomiary wykonano przy użyciu testowej wersji detektora słomkowego dedykowanego do eksperymentu PANDA z użyciem źródła Fe generującego wiązkę promieni X o energii keV. Otrzymywane zależności opisywano za pomocą krzywej plateau, a następnie badano wrażliwość parametrów tej krzywej na zmiany parametrów pracy detektora (takich jak parametry elektroniki: baseline i threshold, oraz parametry mieszanki gazowej: skład, ciśnienie i przepływ). Dodatkowo wykonano pomiary wzmocnienia gazowego, oszacowano szum elektroniki oraz zbadano zmiany kształtu sygnału detektora w zależności od naświetlanego miejsca słomki.Otrzymane wyniki pokazały że metoda nadaje się do przeglądowej kontroli ustawień parametrów pracy detektora. Za jej pomocą można rozpoznać nieregularności pracy poszczególnych słomek wynikające z błędnego ustawienia linii bazowych, szumów kanałów front-endu, niejednorodności przepływu gazu, centrowania drutu anodowego lub jego izolacji.Szumy elektroniki oszacowano dwoma niezależnymi metodami otrzymując wyniki na poziomie kilku mV. Nie zaobserwowano zmian kształtu sygnału wyjściowego detektora dla różnych pozycji naświetlania.

In this thesis, a method of quality control of straw tube detectors is proposed. This method is based on measurement of straw tube counts as a function of anode voltage (so-called plateau curve) for the straws irradiated with X-rays at certain energy. Test measurements were performed using prototype straw tube detector, designed for the PANDA experiment, irradiated with keV X-rays from by Fe source.Each of the detector's working parameters (e.g. baseline and threshold settings in the read out electronics, gas mixture, gas pressure and flow) were studied in terms of their influence on the plateau curve parameters. Additionally, measurement of the gas gain, electronic noise and output signal shape changes with irradiation position was performed. Obtained results show that the proposed method is very sensitive to changes of detector's working parameters. This method allows detection of the irregularities of straws response resulting from baseline settings, front-end channel noise, gas flow quality, non-central anode wire position or wire isolation.Electronic noise estimation, performed using two independent methods, gives results of few mV of output signal.The output signal shape does not change with irradiation position along the straw.