Schnelle Pulsformanalyse Neues Konzept zur Pulsformanalyse  Wavelet Transformation  Schnelle Datensuche (Hamming-Abstand)  Ergebnisse bei Einfach- Wechselwirkungen.

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1 Schnelle Pulsformanalyse Neues Konzept zur Pulsformanalyse  Wavelet Transformation  Schnelle Datensuche (Hamming-Abstand)  Ergebnisse bei Einfach- Wechselwirkungen  Komplexe-Wechselwirkungen für AGATA-Ge-Detektoren  -Spektroskopie von exotischen Kernen bei v/c = 40%

2 E  [keV] Counts ohne Doppler Korrektur 84 Kr (113 AMeV) + Au (0.4 g/cm 2)   -Spektroskopie mit relativistischen Strahlen Dopplerverschiebung (bei v/c  40% etwa 1.5) Dopplerverbreiterung  /  ~ sin(  γ )  γ Detektormaße ~ 7 cm (Länge, Durchmesser) Abstand zum Target ~ 70 cm   1  1 Dopplerverschiebung Lorentz-Boost E  [keV] Counts 882 84 Kr 2 +  0 + FWHM ~ 1.5 % θγθγ 

3 Die Ge-Cluster Detektoren des RISING Spektrometers RingAngle [deg] Distance [mm] Resolution [%] Efficiency [%] 115.97001.00 233.07001.820.91 336.07001.93 0.89 Total:1.56 2.81 15 EUROBALL Cluster Detektoren mit 105 Ge Kristallen

4 Rekonstruktion der  -Wechselwirkungen AGATA: Energieauflösung: ~0,7% Nachweiswahrscheinlichkeit: ~40% Targetabstand: 15 cm RISING: Energieauflösung: 1-3% Nachweiswahrscheinlichkeit: ~3% Targetabstand: 70 cm RISING AGATA  ~ 3º  ~ 1º

5 Messung der Pulsformen Pulsformanalyse zur Berechnung der Wechselwirkungsorte Hochsegmentierter Ge-Detektor (x,y,z,E,t) i Digitale Elektronik zur Aufnahme und Bearbeitung der Signale 1 2 3 

6 Pulsformanalyse

7 Radius:S3 Signalanstiegszeit Azimuthal-Winkel:S4-S2/(S4+S2) Asymmetry Segmentierte Detektorsignale S4 S3 S2 S1 Pulsformanalyse Spiegelladung

8 Konzept zur Pulsformanalyse Wavelet- Transformation Datenbasis mit Wavelet-transformierten und binarisierten Pulsformen Datenbasis mit Wavelet-transformierten und binarisierten Pulsformen Hamming-Abstand zur Datensuche Bestimmung des Lösungsraums Berechnung des Schwerpunktes Binarisation Wavelet- Koeffizienten Binäre Darstellung Lösungsraum Hamming-Abstand Pulsform

9 Die Wavelet-Transformation Bei der Wavelet-Transformation wird die Pulsform in eine Zeit-Frequenz-Darstellung gebracht und die Wavelet-Koeffizienten berechnet. Bei dieser Transformation wird eine Faltung zwischen der Pulsform und dem Wavelet durchgeführt. s = Skalierung  = Verschiebung

10 Wavelet-Transform

11 Hoch- (HP) und Tiefpass (LP) Filter Es werden Informationen über verschiedene Zeitintervalle gesammelt.

12 Implementierung von HP und LP Filtern Das Haar-Wavelet berechnet mittlere Steigungen über verschiedene Zeitfenster

13 Test der Wavelet-Transformation Euklidischer Abstand Wavelet-Abstand vs. Akzeptanzschranke

14 Binarisierung und Hamming-Abstand Beispiel der Binarisierung: Wavelet-Koeffizient5.34-4.35-5.981.34 Binärer-Koeffizient1001 Der Abstand zweier binärer Datenblöcke wird mit Hilfe des Hamming-Abstands ermittelt. 101010 110010 011000 Hamming-Abstand = Gemessene Wechselwirkung in binärer Darstellung Wechselwirkung aus der Datenbasis Segmentierte Detektorsignale S4 S3 S2 S1 Spiegelladung

15 Test des Hamming-Abstands Euklidischer Abstand Hamming-Abstand vs. Akzeptanzschranke

16  = 1 mm 2 Elemente gefunden  = 3 mm 5 Elemente gefunden  = 8 mm 3 Elemente gefunden  = 0 mm 1 Element gefunden Mittlere Genauigkeit  ±1 mm Mittlere Berechnungszeit ~100  s pro Ereignis Test der Methode

17 Komplexe Wechselwirkungen

18 Hamming-Schranke bei 65 Komplexe Wechselwirkungen

19 Es sind zwei verschiedene Hamming-Schranken zu definieren. Jeder Hamming-Schranke ist ein Euklidsches Intervall zuzuordnen. Komplexe Wechselwirkungen

20 not all combinations of wavelet coefficients can be truly converted in to a binary representation + + Komplexe Wechselwirkungen

21

22 Zusammenfassung  Das AGATA-Spektrometer generiert ein beachtliches Datenvolumen  Wavelet-Transformation & Binarisation erlauben eine sehr schnelle Bestimmung der Wechselwirkungsorte ~100  s pro Ereignis (Pentium M 1.7GHz) ~ 1 mm Genauigkeit  Eine online Dopplerkorrektur ist durchführbar  Für komplexe  -Wechselwirkungen muss die Pulsformanalyse noch optimiert werden.

23 Vielen Dank

24 ~ 100 keV ~1 MeV ~ 10 MeV  -Quant Energie Die drei Wichtigsten Wechselwirkungen Photoeffekt Compton-Effekt Paarbildung

25 Schwellwert Gewichte Künstliche Neuronale Netze Neuron

26 3D Scantisch