Deutsche Physikalische Gesellschaft e. V. (DPG)

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E-Verhandlungen 1998
Programm und Abstacts der Sitzung T 611

•Hans Krüger
Physikalisches Institut, Universität Bonn, Nußallee 12, D-53115 Bonn

Bildgebende Systeme für bio-medizinische Anwendungen auf der Basis von ortsauflösenden Halbleitersensoren werden im Bonner Halbleiterlabor mit herkömmlichen Silizium-Streifendetektoren und neuen Detektormaterialien (GaAs) und Detektorstrukturen (DEPFET Pixeldetektor) aufgebaut und untersucht. In Zusammenarbeit mit der XChip-Kollaboration wurde ein Autoradiographiesystem (BIOSCOPE-System) aufgebaut, mit dem zeitaufgelöste Untersuchungen an Gewebsschnitten und biologischen Kulturen gemacht werden. Ein anderes Projekt befaßt sich mit der Entwicklung eines Systems zur schnellen Detektion evolvierender Biomoleküle. Dabei sollen einzelne fluoreszenzmarkierte Makromoleküle (z.B. DNA oder RNA) über den zweidimensionalen Nachweis des verstärkten Fluoreszenzlichts mit einem schnellen Siliziumstreifendetekors in einer Probe lokalisiert werden. Des weiteren wird die Entwicklung eines zählenden Auslesechips für Pixeldetektoren vorgestellt.

Laurent Blanquart¹, Vincent Bonzom¹, Pierre Delpierre¹, Peter Fischer², Joachim Hausmann², •Markus Lindner², Michael Overdick², Boris Raith² und Norbert Wermes^2
2Physikalisches Institut, Universität Bonn, Nußallee 12, D-53115 Bonn
¹Centre de Physique des Particules Marseille

Ein Pixel-Chip für medizinische Anwendungen wurde entwickelt und getestet. Er besteht aus Pixeln mit den Abmessungen, von denen jeder einen rauscharmen Vorverstärker, einen CMOS-Komparator mit für jeden Pixel individuell einstellbarer Schwelle und einen 15 Bit Zähler enthält. Der Chip kann mit Schwelleneinstellungen deutlich unter einer äquivalenten Rauschladung von 1000 Elektronen betrieben werden. Die Totzeit der Pixel nach einem Treffer beträgt circa 500ns. Nach der Datennahme können die Zähler jeder Spalte sequentiell ausgelesen werden, die Totzeit durch das Auslesen beträgt unter 0,1 der Zeit für die Datennahme. Zum Nachweis von Röntgen- und Gammastrahlung kann ein Sensor aus einem Material mit hoher Kernladungszahl Z auf den Zählerchip mittels Bump-Bonding montiert werden.

•Ingrid-Maria Gregor¹, Paul-Heinz Kramer¹ und Arnd Röser^2
1Fachbereich Physik, Bergische Universität - GH Wuppertal, Gaußstraße 20, 42097 Wuppertal
²Klinikum Wuppertal GmbH, Klinik für Strahlentherapie, Radioonkologie und Nuklearmedizin, Heussner Str.40, 42283 Wuppertal

Szintillierende Fasern werden sowohl in der Hochenergiephysik wie auch in der medizinischen Dosimetrie zum Nachweis ionisierender Strahlung eingesetzt. In diesem Vortrag wird die Weiterentwicklung eines Vielkanal-Dosimeters beschrieben, das aus szintillierenden Fasern, optischen Fasern und einer CCD-Kamera besteht. Insbesondere werden die Auswirkungen des Cherenkov-Lichtes in den optischen Fasern auf die Meßgenauigkeit untersucht. Zu diesem Zeck werden ausführliche Messungen am Klinikum Barmen durchgeführt.

•Ralf Geppert, Jens Ludwig und Kay Runge
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, 79104 Freiburg i.Br.

Der OMEGA3-Pixelauslesechip soll im ATLAS-Detektor des geplanten LHC zur Spurrekonstruktion nahe am Vertex eingesetzt werden. Eine Testversion bestückt mit einem Halbleiterdetektor aus Galliumarsenid wurde auf seine Abbildungsqualitäten bei Verwendung von Röntgenquanten untersucht. Zum Einsatz kam ein kommerzieller Röntgenapparat, wie er von Zahnärzten verwendet wird. Die Bildqualität kann mit Hilfe der Modulationsübertragungsfunktion beurteilt werden, die zusammen mit den benutzten Meß methoden vorgestellt wird.

•A. Sarvestani, M. Adamek, H.J. Besch, M. Junk, W. Meissner, R.H. Menk, N. Sauer, R. Stiehler und A.H. Walenta
Fachbereich Physik, Universität Siegen, Walter-Flex-Str. 3, 57068 Siegen

Gasverstärkende Röntgendetektoren mit Pixelauslese scheinen den Anforderungen von biologischen und medizinischen Anwendungen mit Synchrotronstrahlung am besten zu genügen. Sie ermöglichen gleichzeitig eine gute Ortsauflösung, eine hohe Ratenverträglichkeit und eine schnelle Auslese. Die hier vorgestellten gasverstärkenden Lochstrukturen stellen in vielen Aspekten eine deutliche Verbesserung gegenüber herkömmlichen Gasverstärkungsstrukturen wie Draht- oder Mikrostreifenkammern dar. Es wurden umfangreiche Untersuchungen der Ortsauflösung, der Gasverstärkung, der Ratenverträglichkeit, des Driftfeldeinflusses und des Hochdruckverhaltens von Lochstrukturen durchgeführt. Als erste Anwendung wurden mit Hilfe einer Kombination aus Lochstruktur und spezieller Auslesestruktur zweidimensionale Röntgenbilder aufgenommen.

•E.K. Neuser, C. Stupperich und A.H. Walenta
ZESS Zentrum für Sensorsysteme, Universität Siegen, Paul-Bonatz-Str. 9-11, 57068 Siegen

Ein energie- und ortsempfindlicher Zeilendetektor basierend auf dem Prinzip der Vieldraht-Proportionalzähler (MWPC) mit Kathodenstreifenauslese wurde für den Einsatz in der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung entwickelt. Der Detektor wurde im Rahmen des EU-Projekts DUALETO (Dual Energy Tomography) zur simultanen Aufnahme von tomographischen Bildern bei verschiedenen Energien eingesetzt. Durch Verwendung von hohen Gasdrucken ist es möglich Messungen im harten Röntgenbereich (bis 200 keV) bei guter Ortsauflösung und Ratenverträglichkeit durch zuführen.

•E.C. Aschenauer für die HERMES-Kollaboration
DESY Zeuthen, Platanenallee 6, D-15738 Zeuthen

The Hermes experiment uses the polarised positron beam of the Hera accelerator together with a polarised internal gas target to study the spin structure of the nucleon. Semi-inclusive measurements that detect and identify leading hadrons in coincidence with the scattered lepton can be used to identify the struck parton. This flavour tagging method in combination with the use of different target gases allows to separate the contributions of the quark flavours to the spin of the nucleon. For these measurements it is of particular importance to be able to identify the hadrons in the spectrometer. To this purpose a RICH detector with a dual aerogel-gas radiator will be installed in the Hermes experiment to replace the previously used gas threshold Cerenkov detector. This novel detector will allow to identify pions, kaons and protons over the entire momentum range of the experiment (2-20 GeV).

•M. Junk, M. Adamek, H.J. Besch, W. Meißner, A. Sarvestani, R. Stiehler und A.H. Walenta für die HERMES-Kollaboration
Fachbereich Physik, Universität Siegen, Walter-Flex-Str. 3, 57068 Siegen

Für die schnelle zweidimensionale Auslese von gasgefüllten Detektoren für Röntgenstrahlung wurde eine asynchron interpolierende Widerstandsauslese entwickelt, die auf der Basis der resistiven Ladungsaufteilung arbeitet. Einige Prototypen wurden bereits mit verschiedenen gasverstärkenden Strukturen wie Mikrostreifen oder Micromesh getestet. Außerdem wurden verschiedene Interpolationsalgorithmen entwickelt. Neben der Auslesetruktur selbst sollen anhand des Vergleichs von Simulation und Messung vor allem diese Auslesealgorithmen und ihre Eignung im Hinblick auf Linearität und Geschwindigkeit diskutiert werden.

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Zuletzt geändert am 14.08.1998

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