Bestrahlung der Fasern

Bei dem Betrieb von HERA-B wird bei einer Ereignisrate von 40 MHz eine Teilchenflußdichte von 2 $\cdot10^5\frac{1}{r^2_\bot}\frac{1}{{\rm mm^2s}}$ erwartet, wobei $r_\bot$ der radiale Abstand vom Strahl ist. Durch die radiale Abnahme wird auch die Strahlenbelastung aufgrund der integrierten Teilchenraten nach außen hin abnehmen. Dies soll bei den Untersuchungen im Labor berücksichtigt werden.

Im Akzeptanzbereich des Inneren Spurkammersystems erwartet man eine Strahlenbelastung von 1 Mrad/a (10 kGy/a). Dies ist der Bereich, in dem sich die szintillierenden Fasern befinden.

Die klaren Fasern werden im Bereich der optischen Kopplungen an die szintillierenden Fasern einer Stahlenbelastung von 300 krad/a und im Bereich der optischen Kopplung an die Photomultiplier von 4,5 krad/a ausgesetzt sein.

Für die Messungen wurden die Fasern mit einer $\rm Co^{60}$-Quelle der Firma BASF [IsoLab] bestrahlt. Die Strahlenschäden werden verursacht durch die beim Zerfall ausgesandten Photonen mit Energien von 1,173 und 1,333 MeV. Die Dosisleistung beträgt dabei in 5 cm Abstand 690 Gy/h, in 17 cm 170 Gy/h und in 100 cm noch 10 Gy/h (1 Gy = 100 rad).

Die Abstände der Fasern von der Quelle und die Dauer der Bestrahlung wurden so gewählt, daß die Strahlendosis Vielfachen der bei HERA-B erwarteten Jahresdosis entspricht.
Die szintillierenden Fasern wurden dazu in einem Abstand von 5 cm bestrahlt. Die Dosis von 1 Mrad (äquivalent 1 HERA-B-Jahr) wurde so in 14,5 h akkumuliert.
Die 3 m langen klaren Fasern wurden in einer Spirale mit Abständen zwischen 5 cm und 100 cm um die Quelle ausgelegt, so daß die Dosiswerte für ein HERA-B-Jahr in 4,5 h akkumuliert wurden.

Die Messung der Lichtausbeute wurde jeweils 2 h nach Beendigung der Bestrahlung durchgeführt.