Kurzfassung
In dieser Arbeit werden zwei grundlegende den RICH des
HERA-B-Spektrometers betreffende Fragestellungen untersucht.
Als erstes wurde ein optisches System zur Abbildung von Cherenkov-Photonen entworfen,
das aus einem um 9o
gekippten, in viele Einzelkomponenten geteilten, sphärischen Spiegel und
einer die Photondetektoren beinhaltenden Fokalebene bestand.
Mittels einer MonteCarloSimulation wurde untersucht, inwieweit die von den
Aberrationen und mechanischen Inhomogenitäten des Spiegels verursachten
Bildfehler die Auflösung des RICH
beeinträchtigen. Es ergab sich ein Fehler in der Ringbreite von
\sigmarho \approx 4.7 mm. Diese Unschärfe ist
erheblich kleiner als die Granularität des Photondetektors von mindestens
8 mm.
Um die Frage nach der Eignung einer Proportional-Drahtkammer als
Photondetektor unter den bei HERA-B gegebenen Bedingungen, d. h. 300 mC
Ladungsaufnahme pro Zelle und Jahr, zu klären, wurde mit einer solchen Kammer
ein Alterungstest mit CF4-Isobutan (Zählgas im Verhältnis 80:20)
und TMAE (photosensitive Substanz, Konzentration 40%) durchgeführt, bei dem
der benötigte Photonenfluß mit einer UV-Lampe erzeugt wurde.
Nach einer Ladungsaufnahme von 30 - 80 mC pro Draht hatten
einzelne Zellen bereits bis zu 80% an Gasverstärkung verloren. Daher sind
diese Drahtkammern als Photondetektoren für den HERA-B-RICH ungeeignet.
Mit einem neuartiger Typ von Sekundärelektronenvervielfachern (MAPMT's)
konnte jedoch eine funktionsfähige Alternative verwirklicht werden.
This dissertation deals with two fundamental questionings of the HERA-B spectrometer's RICH. First an optical system for the imaging of Cerenkov photons was designed, which consisted of a 9o tilted spherical mirror, which was divided in many components, and a focalplane including the photon detectors. It was analyzed by a MonteCarloSimulation whether the image faults caused by the aberrations and mechanical inhomogeneities of the mirror hurt the RICH's resolution. The error in ringwidth was \sigmarho \approx 4.7 mm. This blurring is much smaller than the granularity of the photon detector which is at least 8 mm. In order to answer the question whether a proportional wire chamber is suited for a photon detector under HERA-B boundary conditions, that means 300 mC of accumulated charge per wire and year, an aging test with CF4-Isobutane (counter gas, relation 80:20) and TMAE (photosensitive substance, concentration 40%) was realized, where the photon flux is created by a UV lamp. After accumulation of 30 - 80 mC per wire some cells lost up to 80% of their gas gain. This means these wire chambers are not suited as photon detectors for HERA-B. With a recently developed typ of photomultiplier (MAPMT) it was possible to realize an operating alternative.