Measurements of the beam background in ALEPH

Die vorliegende Arbeit fa t die in den Jahren gewonnenen Erkenntnisse uber strahl induzierten Untergrund in dem ALEPHExperimentdetektor des LEPSpeicherringes GeV Strahlenergie zusammen Die selbstentwickelte AnkunftszeitAnalysetechnik erlaubt aufgrund der Daten des eigens entwickelten SAMBA Untergrundmonitors eine Prognose der Strahluntergrund raten beim Betrieb des LEPIISpeicherringes GeV Strahlenergie mit verdoppelter Schwer punktsenergie Am LEPISpeicherring ist die maximale Luminositat nicht durch die Parameter der Lumino sitatsbeziehung sondern durch die maximal vertraglichen Dunkelstrome in den Spurdetektoren und damit durch die Strahluntergrundraten begrenzt Die Strahluntergrundrate deren dominie render Beitrag Synchrotronstrahlung in den Quadrupolen der Experimentzone ist erhoht sich linear mit dem Strahlstrom Die Synchrotronstrahlung wird in LEP durch Kollimatoren abgeblen det so da neben direkten Photonen an den Kollimatoren oder strahlabwarts liegenden Elemen ten der Vakuumkammer comptongestreute Photonen signi kant zum Dunkelstrom beitragen Zur Intensitatsmessung der Strahlungsquellen und Ruckstreuer ist fur den SAMBAStrahluntergrund Monitor die AnkunftszeitAnalyseTechnik entwickelt worden Sie nutzt die Laufzeitverzogerung bis zu ns von ruckgestreuten Synchrotronphotonen gegenuber Strahlverlustelektronen zur Identi kation von Ruckstreuquellen aus Die in mehreren Experimenten mit GeVStrahlenergie LEPI gemessenen absoluten Raten der Synchrotronstrahlungsquellen werden mit Simulationen verglichen Die Simulationen weisen fur GeVStrahlenergie LEPII eine uberproportionale Erhohung der in der Vakuumkammer ruckgestreuten Synchrotronphotonen aus die nicht durch das bestehende Kollimatorsystem abgeblendet werden konnen Zum Schutz der Detektoren wur de eine innerhalb des Experimentstrahlrohrs plazierte Blende Maske vorgeschlagen Die Maske absorbiert die innerhalb der Vakuumkammer ruckgestreute Synchrotronstrahlung Die vorliegende Arbeit zeigt anhand von Simulationen und des Vergleichs von Messungen des strahlinduzierten Untergrunds in zwei LEPDetektoren DELPHI mit und ALEPH ohne Mas ke fur GeV und GeVStrahlenergie die Wirksamkeit der Synchrotronstrahlungsmaske Die Ratenmessung mit dem SAMBAUntergrundmonitor zeigt da bei Verwendung der Maske eine Erhohung des SynchrotronstrahlungsUntergrunds fur den LEPII gegenuber dem LEPI Beschleuniger um den Faktor zu erwarten ist Zur Halfte wird diese Zunahme allerdings durch Maschinenverbesserungen kompensiert werden konnen Sie liegt damit innerhalb der zu tolerie renden Erhohung Zusammen mit den zusatzlich geplanten Modi kationen der Synchrotronstrahl ungsabschirmung ist ein Detektorbetrieb des ALEPHExperiments am LEPIISpeicherring mit GeV Strahlenergie garantiert Die mit einem dem hier beschriebenen SAMBADetektor anlichen Untergrundmonitor durchgefuhrten Messungen haben dann auch gezeigt da durch Verwendung der Maske und Ab schirmungen der Strahluntergrund auch bei LEPII in tolerablen Grenzen gehalten werden kann.