Weiterentwicklung des DLR M-42 Detektorsystems hinsichtlich seines dosimetrischen Messbereichs

Abstract

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt unteranderem Strahlungsdetektoren. Diese werden in Weltraummissionen eingesetzt, um die Strahlenbelastung für Astronauten zu ermitteln und Simulationsmodelle verschiedener Strahlungsfelder zu verifizieren. Der aktuell verwendete Detektor heißt M-42. In dieser Arbeit wurde dieser bzgl. seiner messtechnischen Eigenschaften weiterentwickelt. Im Hauptfokus lag die Erweiterung des Messbereichs. Dieser sollte um den Faktor sechs nach oben hin vergrößert werden. Außerdem sollten die Nichtlinearitäten der analogen Signalverarbeitungskette näher untersucht werden und, falls nötig, softwareseitig kompensiert werden. Um den Messbereich des Detektors zu erweitern, wurden die Verstärkung und die internen Arbeitspunkte der analoge Signalverarbeitungskette des Detektors angepasst. Zudem wurde das Platinen-Design überarbeitet. Zur Ermittlung von etwaigen Nichtlinearitäten wurde die Vermessung der Signalkette automatisiert. Der Messbereich konnte um den Faktor 6,8 vergrößert werden. Die bestimmten Nichtlinearitäten des Systems wurden in Abhängigkeit von der Betriebstemperatur bestimmt. Deren Auswirkung auf die gemessene Dosis ist vernachlässigbar und eine softwareseitige Kompensation nicht notwendig.