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status_changed: 2012-08-14 15:16:59
type: doctoralThesis
metadata_visibility: show
creators_name: Hinderer, Werner
title: Der 2D-CASCADE Neutronendetektor und seine Auslese
title_en: The 2D-CASCADE neutron detector and its readout
ispublished: pub
subjects: ddc-530
divisions: i-130200
adv_faculty: af-13
keywords: Gasdetektor , Neutronenkonverter , Bor ,  Ausleseelektronik , DatenakquisitionASIC , CIPix , Gas Electron Multiplier , optical link
cterms_swd: Neutronendetektor
cterms_swd: Field programmable gate array
cterms_swd: Reflektometrie
abstract: Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem so genannten CASCADE Neutronendetektor und seiner Auslese. Der CASCADE Detektor ist ein Gasdetektor mit festen 10B-Schichten als Neutronenkonverter. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein 2D-CASCADE Detektorsystem entwickelt. Dieses skalierbare System umfasst einen hochratenfähigen 2D-CASCADE Detektor und eine auf modernster Mikroelektronik basierende Ausleseelektronik. Verschiedene Elektronikmodule wurden aus der Hochenergiephysik in das Gebiet der Neutroneninstrumentierung transferiert. Dazu gehört der CIPix-Chip, ein Auslese-ASIC mit 64 unabhängigen Kanälen. Wie auf einer Strahlzeit am ILL gezeigt wurde, konnte mit diesem Chip zunächst die Auslese eines 1D-CASCADE Detektors erfolgreich realisiert werden. Basierend auf diesen Erfahrungen wurde ein neues Elektroniksystem für die Auslese von hochratenfähigen 2D-CASCADE Detektoren entwickelt. Es basiert auf den Einsatz des CIPix-Chips und einem FPGA. Der FPGA wurde für die Verarbeitung der digitalen CIPix-Daten programmiert. Es wurden 2D-CASCADE Detektorsysteme gebaut. Die Systeme wurden am Forschungsreaktor FRJ-2 des Forschungszentrums Jülich intensiv getestet und charakterisiert.
abstract_translated_text: This thesis describes the so called CASCADE neutron detector and its readout. The CASCADE detector is a gas-detector which uses 10B as a neutron-converter. A 2D-CASCADE detector system was developed. This scalable system consists of a 2D-CASCADE detector with high-rate capability and a readout system based on modern microelectronics. Different electronic modules from high-energy physics were transfered to the field of neutron physics instrumentation. One of them is the CIPix-chip, a readout-ASIC with 64 independent channels. The successful application of this chip for the readout of a 1D-CASCADE detector was shown at a beam time at ILL. Based on the experience gained from the development of the 1D-detector system a new readout system for 2D-CASCADE detectors with high-rate capability was built. The new system relies on the CIPix-ASIC and a FPGA. The FPGA was programmed for the processing of the digital CIPix-data. Several 2D-CASCADE detector systems were built. These systems were thoroughly tested and characterized at the research reactor FRJ-2 of the research center of Juelich.
abstract_translated_lang: eng
class_scheme: pacs
class_labels: 29.40.Cs, 28.20.-v, 28.20.Cz, 28.41.Rc, 28.52.Lf
date: 2005
date_type: published
id_scheme: DOI
id_number: 10.11588/heidok.00006040
ppn_swb: 508431271
own_urn: urn:nbn:de:bsz:16-opus-60401
date_accepted: 2005-12-21
advisor: HASH(0x561a62b22cc0)
language: ger
bibsort: HINDERERWEDER2DCASCA2005
full_text_status: public
citation:   Hinderer, Werner  (2005) Der 2D-CASCADE Neutronendetektor und seine Auslese.  [Dissertation]     
document_url: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/6040/1/Dissertation.pdf