Planung, Aufbau und Inbetriebnahme einer Vakuumapparatur mit kalter Fläche zur Messung von Transistorfunktionen bei 20 K

摘要

Bis zum Jahre 1991 soll in der KFA Jülich ein Cooler-Synchrotron (Cosy) für den Mittelenergiebereich (bis 2,6 GeV) fertiggestellt sein./1/ Zur späteren Messung der Strahleigenschaften werden dünne Drähte, - sogenannte pick-ups - parallel zum Strahl gespannt, in die die Spiegelladungen als schwaches Signal eingekoppelt werden. Um dieses Signal weiterverarbeiten zu können, muß es möglichst rauscharm verstärkt werden. Beim Gallium-Arsenid-Feldeffekttransistor (FET) hat man festgestellt, daß das Rauschen des Transistors nichtlinear mit fallender Temperatur abnimmt. Um das Verhältnis von Signalhöhe zu Rauschhöhe möglichst groß zu machen, möchte man den Transistor als Verstärker bei 20 K betreiben. Gleichzeitig soll der Transistor als Bandpassfilter arbeiten. Aus diesem Grund wird er in einem quaderförmigen Aluminiumklötzchen befestigt, das seitlich eine Durchgangsbohrung bzw. vorne zwei Durchgangsbohrungen besitzt. Indem die Bohrungsdurchmesser, bzw. die Abstände der Bohrungen voneinander, variiert werden, kann der Bandpassbereich verändert sowie Rausch-, Verstärkungs- undLeistungsanpassung vorgenommen werden. Aufgabe der Diplomarbeit war die Planung, der Aufbau und die Inbetriebnahme einer Vakuumapparatur, in der im Druckbereich von 10$^{-8} - 10^{-9}$ mbar eine Kaltfläche zur Verfügung steht, an welcher oben beschriebener Aluminiumblock mit Verstärker bei 20 K betrieben werden kann.