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Energiemessung hochenergetischer Elektronen und Hadronen: Welche
Messung gibt die beste Energieaufloesung im Bereich .1 GeV bis 100 GeV?
1.Messung des Impulses im Magnetfeld:
Die Auflösung hängt vom Verhältnis Sagitta/ Genauigkeit des Spurkoordinate in
Ablenkrichtung ab Dp/p ~ p, diese Methode wird also mit zunehmendem Impuls
2. Kalorimetrische Messung:
Die Auflösung wird mit der Energie immer besser. Für Sampling Kalorimeter ist die Auflösung
Dominiert von der Fluktuation in der Zahl der gemessenen Teilchen im aktiven Detektor.
Dann gilt: DE/E ~ 1/sqrt(E)
Elektromagnetische Schauer (e, gammas):
DE/E = 13%*Sqrt(d/X0)/sqrt(E) [GeV] ; hier ist d die Samplingdicke , X0 die Strahlungslänge
Die kalorimetrische Messung ist typischerweise besser ab ca. 10 –20 GeV.
Hadronische Kalorimeter: die Auflösung ist viel schlechter. Ursache sind a) die ´unsichtbare Energie´
( Neutronen, , Stark ionisierende Teilchen) und b) die Fluktuationen des
Energieanteils der neutralen Pionen. Dies hat die Folge dass das e/p Verhältnis ɭ ist d.h. das
Kalorimetersignal (Ladung/GeV, Photonen/GeV etc.) für Pionen kleiner ist als für Elektronen und
Die Auflösung der Energie hadronischer Schauer viel schlechter ist. Typisch gilt: DE/E > 0.35/Edie
Wobei die meisten Kalorimeter bei ca. 0.5/E liegen.
Diese Effekte können durch ``Kompensation`` stark reduziert werden.