Der Annihilations-Detektor

  
Abbildung 3: Zweidimensionale Ansicht des Detektors (Aussendurchmesser 137 mm). Darstellung einer Antiwasserstoffannihilation. Es entstehen zwei 511 keV $\gamma$'s, die unter 180$o$ streuen, und drei bis fünf Pionen (geladene Teilchen, Kernfragmente).

Ein Detektor für die Endprodukte der $p$- und $e+$-Annihilation wirkt als genereller Monitor für die Ansprechbarkeit der gefangenen geladenen Teilchen oder des neutralen $H$. Der Detektor, wie er in der Abbildung 3 dargestellt ist, wird rund um das Zentrum der Apparatur plaziert. Er besteht aus zwei zylinderförmigen, konzentrischen Teildetektoren, einem Silizium-Streifen-Detektor und einem CsI-Spektrometer. In beiden Detektoren ist die Temperatur 77 K. Sobald das Magnetfeld ausgeschaltet ist, verschwindet das neutrale $H$, das sich in der Rekombinationsfalle gebildet hatte, und annihiliert an der Innenwand der Falle -- der Elektrode. Im Mittel entstehen bei der Antiprotonenannihilation drei geladene Pionen, drei hochenergetische $\gamma$'s und bei der Positronenannihilation zwei 511 KeV $\gamma$'s. Die geladenen Teilchen werden im doppelseitigen Siliziumstreifendetektor registreirt, welcher eine dreidimensionale Rekonstrukion des Antiprotonenannihilationsvertex nachweist. Die 511 keV $\gamma$'s der Positronenannihilation werden im CsI-Szintillator ausserhalb des Halbleiterdetektors nachgewiesen, indem sie paarweise gegenüberliegend unter 180$o$ registriert werden. Die Koinsidenz zwischen der $p$- und e$+$-Annihilation hat eine zeitliche Auflösung s.
Eine gute zeitliche und räumliche Auflösung ist unumgänglich, um Untergrundprozesse zu unterdrücken.