Das R3B Experiment ist ein Teil des zukünftigen FAIR Projekts an der GSI. Es wird verwendet werden, um Reaktionen mit relativistischen radioaktiven Strahlen zu untersuchen. Der Aufbau wird am Hochenergiearm des Super-FRS liegen. Das Ziel ist, es verschiedene Physikprogramme mit diesem Aufbau zu ermöglichen. Daher ist CALIFA sowohl als Spektrometer als auch als Kalorimeter konzipiert. Es wird das zentrale Target umschließen und hochenergetische Gammastrahlung und leichte geladene Teilchen detektieren. Die CALIFA-Kollaboration fertigte zunächst einen DEMONSTRATOR an, um eine systematische Untersuchung vor der Montage des kompletten Detektorsystems durchzuführen. Es ist der erste Schritt hin zum vollständigen Aufbau und wurde bereits im ersten Experiment im CAVE C der GSI verwendet. Der Hauptteil des DEMONSTRATORs trägt die Bezeichnung PETAL, und bezeichnet eine Gruppe von 64 Kristallen, welche sich in einer Karbonfaserummantelung befinden.

Als ersten Teil meiner Thesis habe ich das PETAL im Labor des IKP der TU Darmstadt getestet. Außerdem habe ich das Analyseframework (R3BRoot) dazu genutzt, die Ergebnisse aus früheren StudienTDRBarrel,TDREndcap und meiner Simulation zu vergleichen. Die grundlegenden Eigenschaften des Detektorsystems, die Eventrekonstruktion und die Teilchenidentifikation wurden überprüft. Zusätzlich wurden die durchgeführten Messungen simuliert und mit den experimentellen Daten verglichen. Das Analyse- und Simulationstoolkit R3BRoot wurde hierzu verwendet. Mehrere Messungen wurden ausgeführt, für welche verschiedene radioaktive Quellen verwendet wurden: eine AmBe-Quelle (Gammastrahlung, schnelle Neutronen), thermische Neutronen (hochenergetische Gammastrahlung mittels Einfangsprozessen) und aus der Höhenstrahlung stammende Myonen.

Der zweite Teil dieser Arbeit bestand in der Entwicklung eines Qualitätssicherungsteststandes für die CALIFA APDs. Dies war notwendig, da ein Teil von CALIFA mit APDs gekoppelte CsI(Tl) Kristalle als Detektionseinheit verwendet. Jede einzelne APD musste getestet werden, bevor diese mit dem CsI(Tl) Kristall verbunden werden konnte. Dieser Teststand wurde von mir entworfen und getestet. Die Hauptidee des Teststandes besteht darin kontrollierbare Bedingungen und ein Testsignal für die APDs bereitzustellen und die Varianz der Ausgabe zu bestimmen. Als Ergebnis wurden so Informationen über die einzelnen Einheiten erhalten. Diese Daten werden verwendet, um temperaturabhängige Verstärkungsverschiebungen während eines Experiments ausgleichen zu können.