Vergleich mit früheren Messungen mit einer MSGC ohne GEM-Folie

Bereits im April 1996, also noch vor Verwendung von GEM-Folien, wurde bei einem Strahltest am Paul-Scherrer-Institut (PSI) in Villigen (Schweiz) die Streifenmultiplizität einer herkömmlichen MSGC gemessen, wobei die Elektrodenstruktur ebenfalls einen Wiederholabstand von 300 ${\mu}$m  besaß. Bei einer Bauhöhe von 3,3 mm und einer Driftfeldstärke von $E_{Drift}$ = 10,0 kV/cm wurde bei einer Effizienz von 98 % eine Streifenmultiplizität von 1,44 gemessen [Vis96].

Die Streifenmultiplizität hängt ab von der transversalen Diffusion der Elektronen während der Drift zu den Anodenstreifen. Die Verbreiterung durch Diffusion ist dabei proportional zu $\sqrt{d}$ des Driftweges $d$ [Hux74].

Der Vergleich mit den gemessenen Werten bei einer GEM-MSGC mit einer Bauhöhe von 6,0 mm zeigt, daß die dort gemessenen höheren Werte sich mit der Diffusion aufgrund der fast verdoppelten Bauhöhe erklären lassen. Zudem erwartet man durch die GEM-Folie mit einem Lochwiederholabstand von 100 ${\mu}$m  und einem Wiederholabstand der Anodenstreifen von 300 ${\mu}$m  keine signifikante Verbreiterung der driftenden Elektronenwolke.

Tabelle: Streifenmultiplizitäten einer GEM-MSGC mit 6 mm Bauhöhe bei Betrieb in Ar/DME (50/50). Für die Messung der Streifenmultiplizitäten bei dem Betrieb im Magnetfeld wurde keine Kompensation des Lorentzwinkels $\alpha_L$ vorgenommen.

Betriebsparameter	Effizienz	Streifenmultiplizität
		(B = 0 T)	(B = 0,85 T)
Ar/DME (50/50)	95 %	1,70	1,90
$E_{Drift}$ = 8,3 kV/cm
$U_K$ = 540 V
$\Delta U_{GEM}$ = 510 V	98 %	1,85	2,10
Ar/DME (50/50)	95 %	1,60	2,05
$E_{Drift}$ = 6,7 kV/cm
$U_K$ = 540 V
$\Delta U_{GEM}$ = 510 V	98 %	2,05	2,35

Tabelle: Streifenmultiplizitäten einer GEM-MSGC mit 6 mm Bauhöhe bei Betrieb in Ar/DME (80/20). Für die Messung der Streifenmultiplizitäten bei dem Betrieb im Magnetfeld wurde keine Kompensation des Lorentzwinkels $\alpha_L$ vorgenommen. Da eine Verwendung der Zählgasmischung Ar/DME (80/20) für HERA-B nicht vorgesehen ist, wurden aus Zeitgründen bei einer Driftfeldstärke von $E_{Drift}$ = 5,0 kV/cm keine Daten beim Betrieb mit Magnetfeld aufgenommen.

Betriebsparameter	Effizienz	Streifenmultiplizität
		(B = 0 T)	(B = 0,85 T)
Ar/DME (80/20)	95 %	2,40	2,90
$E_{Drift}$ = 6,7 kV/cm
$U_K$ = 420 V
$\Delta U_{GEM}$ = 420 V	98 %	2,70	3,35
Ar/DME (80/20)	95 %	2,30	-
$E_{Drift}$ = 5,0 kV/cm
$U_K$ = 450 V
$\Delta U_{GEM}$ = 420 V	98 %	2,60	-