Abstract
Minimally ionizing protons were used to study the response of curved and flat plastic scintillators of the `Juelich Quirl`, a scintillator hodoscope type developed by the IKP at Juelich. The response variation measured for the curved scintillator type was between 90% and 100% - relative to the global mean value - over the entire detector surface, while that of the flat type was 56%. Towards the tip of both scintillator types, the response was observed to increase, which is interpreted as a `parabolic reflector effect`. In transversal directions, the response variations remained below 15% (relative to the local mean value). In the small-scale response range, no extreme response variations at the scintillator edges could be detected. The local variation of the photon yield was determined for both scintillator types alike, by way of interpolation of non-irradiated areas over the entire detector surface. The corresponding fit functions can be used for calibration if the task is to derive the {beta}-value of the recorded particle from the pulse height of the scintillator signal. The mean values of responses of the pixel structure defined by the triple coincidence between the segments of the hodoscope were determined and tabulated. Scatter of the pulse height
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Thimmel, J.
Study on the response of plastic scintillators; Untersuchung der Lichtausbeute von Plastikszintillatoren.
Germany: N. p.,
1993.
Web.
Thimmel, J.
Study on the response of plastic scintillators; Untersuchung der Lichtausbeute von Plastikszintillatoren.
Germany.
Thimmel, J.
1993.
"Study on the response of plastic scintillators; Untersuchung der Lichtausbeute von Plastikszintillatoren."
Germany.
@misc{etde_10141591,
title = {Study on the response of plastic scintillators; Untersuchung der Lichtausbeute von Plastikszintillatoren}
author = {Thimmel, J}
abstractNote = {Minimally ionizing protons were used to study the response of curved and flat plastic scintillators of the `Juelich Quirl`, a scintillator hodoscope type developed by the IKP at Juelich. The response variation measured for the curved scintillator type was between 90% and 100% - relative to the global mean value - over the entire detector surface, while that of the flat type was 56%. Towards the tip of both scintillator types, the response was observed to increase, which is interpreted as a `parabolic reflector effect`. In transversal directions, the response variations remained below 15% (relative to the local mean value). In the small-scale response range, no extreme response variations at the scintillator edges could be detected. The local variation of the photon yield was determined for both scintillator types alike, by way of interpolation of non-irradiated areas over the entire detector surface. The corresponding fit functions can be used for calibration if the task is to derive the {beta}-value of the recorded particle from the pulse height of the scintillator signal. The mean values of responses of the pixel structure defined by the triple coincidence between the segments of the hodoscope were determined and tabulated. Scatter of the pulse height relative to the mean value within such a segment is typically 16%, with the contribution of statistic effects prevailing to a large extent over the systematic variations. If a particle passes all three segments of the scintillator hodoscope, its {beta}-value can be determined accurately to better than 6% by means of the pulse heights, if its velocity is less than 0.7 c. Computed simulations on the whole confirm the experimental response values, both for the curved and the flat type. (orig.) [Deutsch] Die Lichtausbeute aus gebogenen und geraden Plastikszintillatoren des `Juelicher Quirls`, einem Szintillatorhodoskop, wurde mit minimal ionisierenden Protonen untersucht. Fuer den gebogenen Szintillatortyp stellte sich eine Responsevariation zwischen 90% und 100% - bezogen auf den globalen Mittelwert - ueber die gesamte Detektorflaeche heraus, waehrend sie beim geraden Typ 56% betrug. Zur Spitze beider Szintillatorformen hin, ist ein Anstieg der Lichtausbeute erkennbar, der als `Parabolspiegeleffekt` gedeutet wird. Transversal blieben die Aenderungen der Lichtausbeute unter 15% (bezogen auf den lokalen Mittelwert). Im kleinskaligen Responseverhalten waren keine extremen Variationen der Lichtausbeute am Szintillatorrand nachweisbar. Der ortsabhaengige Verlauf der Photonenausbeute wurde fuer beide Szintillatortypen durch Interpolation nicht bestrahlter Bereiche ueber die gesamte Detektorflaeche hinweg bestimmt. Die entsprechenden Fitfunktionen koennen zu Kalibrationszwecken herangezogen werden, wenn es darum geht, von der Pulshoehe des Szintillatorsignals auf den {beta}-Wert des registrierten Teilchens zu schliessen. Fuer die durch Dreifachkoinzidenz zwischen den Lagen des Hodoskops definierte Pixelstruktur wurden die Mittelwerte der Lichtausbeute ermittelt und tabellarisch aufgelistet. Die Streuung der Pulshoehe relativ zum Mittelwert innerhalb eines solchen Flaechenelements liegt typischerweise bei 16%, wobei der Beitrag statistischer Effekte die systematischen Variationen groesstenteils ueberwiegt. Durchquert ein Teilchen alle drei Ebenen des Szintillatorhodoskops, so laesst sich sein {beta}-Wert mittels der registrierten Pulshoehen auf besser als 6% genau bestimmen, sofern seine Geschwindigkeit unter 0.7 c liegt. Der experimentell ermittelte Responseverlauf wurde sowohl fuer den geraden als auch den gebogenen Szintillator in groben Zuegen durch Simulationsrechnungen bestaetigt. (orig.)}
place = {Germany}
year = {1993}
month = {Aug}
}
title = {Study on the response of plastic scintillators; Untersuchung der Lichtausbeute von Plastikszintillatoren}
author = {Thimmel, J}
abstractNote = {Minimally ionizing protons were used to study the response of curved and flat plastic scintillators of the `Juelich Quirl`, a scintillator hodoscope type developed by the IKP at Juelich. The response variation measured for the curved scintillator type was between 90% and 100% - relative to the global mean value - over the entire detector surface, while that of the flat type was 56%. Towards the tip of both scintillator types, the response was observed to increase, which is interpreted as a `parabolic reflector effect`. In transversal directions, the response variations remained below 15% (relative to the local mean value). In the small-scale response range, no extreme response variations at the scintillator edges could be detected. The local variation of the photon yield was determined for both scintillator types alike, by way of interpolation of non-irradiated areas over the entire detector surface. The corresponding fit functions can be used for calibration if the task is to derive the {beta}-value of the recorded particle from the pulse height of the scintillator signal. The mean values of responses of the pixel structure defined by the triple coincidence between the segments of the hodoscope were determined and tabulated. Scatter of the pulse height relative to the mean value within such a segment is typically 16%, with the contribution of statistic effects prevailing to a large extent over the systematic variations. If a particle passes all three segments of the scintillator hodoscope, its {beta}-value can be determined accurately to better than 6% by means of the pulse heights, if its velocity is less than 0.7 c. Computed simulations on the whole confirm the experimental response values, both for the curved and the flat type. (orig.) [Deutsch] Die Lichtausbeute aus gebogenen und geraden Plastikszintillatoren des `Juelicher Quirls`, einem Szintillatorhodoskop, wurde mit minimal ionisierenden Protonen untersucht. Fuer den gebogenen Szintillatortyp stellte sich eine Responsevariation zwischen 90% und 100% - bezogen auf den globalen Mittelwert - ueber die gesamte Detektorflaeche heraus, waehrend sie beim geraden Typ 56% betrug. Zur Spitze beider Szintillatorformen hin, ist ein Anstieg der Lichtausbeute erkennbar, der als `Parabolspiegeleffekt` gedeutet wird. Transversal blieben die Aenderungen der Lichtausbeute unter 15% (bezogen auf den lokalen Mittelwert). Im kleinskaligen Responseverhalten waren keine extremen Variationen der Lichtausbeute am Szintillatorrand nachweisbar. Der ortsabhaengige Verlauf der Photonenausbeute wurde fuer beide Szintillatortypen durch Interpolation nicht bestrahlter Bereiche ueber die gesamte Detektorflaeche hinweg bestimmt. Die entsprechenden Fitfunktionen koennen zu Kalibrationszwecken herangezogen werden, wenn es darum geht, von der Pulshoehe des Szintillatorsignals auf den {beta}-Wert des registrierten Teilchens zu schliessen. Fuer die durch Dreifachkoinzidenz zwischen den Lagen des Hodoskops definierte Pixelstruktur wurden die Mittelwerte der Lichtausbeute ermittelt und tabellarisch aufgelistet. Die Streuung der Pulshoehe relativ zum Mittelwert innerhalb eines solchen Flaechenelements liegt typischerweise bei 16%, wobei der Beitrag statistischer Effekte die systematischen Variationen groesstenteils ueberwiegt. Durchquert ein Teilchen alle drei Ebenen des Szintillatorhodoskops, so laesst sich sein {beta}-Wert mittels der registrierten Pulshoehen auf besser als 6% genau bestimmen, sofern seine Geschwindigkeit unter 0.7 c liegt. Der experimentell ermittelte Responseverlauf wurde sowohl fuer den geraden als auch den gebogenen Szintillator in groben Zuegen durch Simulationsrechnungen bestaetigt. (orig.)}
place = {Germany}
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