HPK070417-yamaoka

３ｍｍ角Sample基本性能測定
2007/4/17
名古屋大学山岡美緒
飯嶋徹
原康二
３ｍｍ角Sample測定項目と測定Sample

測定項目




Noise rate bias scan
Gain bias scan
時間分解能 single&multi photon照射
測定Sample

MPPC-33-050C
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sample No.51,52
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MPPCの性能測定セットアップ
Set up
clock
TDC
discri
discri
funout
ADC
div
レーザー
MPPC
ＮＤフィルター
Black box




AMP
Atte
AMP
113倍
Vsource
laser ・・・ λ=636nm
ＡＭＰ・・・HPK speed amp (C5594) (36dB)
TDC ・・・ 25ps/count
ADC ・・・ 0.25pc/count
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1mm角と波形の比較
３ｍｍ角
１ｍｍ角
70.0V


1mm角Sampleの方が立ち上がりは鋭い
3mm角は波高も比較的低いがsignalの時間幅は長い
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4
Noise rate



面積の拡大に応じて
noise rate増える
低いバイアスでも
１ＭＨｚを超える
１ｍｍ角の9～１０倍
のrate
面積に対応
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1ｍｍ角
Ｇａｉｎ測定
３ｍｍ角
T 23.3℃
Vbias=70.0V,
mean 136.2
σ 9.55
ped 100.2

T 23.4℃
Vbias=70.0V
mean 136.5
σ 4.34 ped
98.78
Gain9.47×105
S/N 9.74
TDC cut入り


Gain 8.46×105
S/N 4.48
エネルギー分解能が悪い
→noiseが多いせい？
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6
バイアススキャン
×103

３ｍｍ角Sampleの波
形は１ｍｍ角に比べ


波高が低いが
Signalの時間幅は長い
のでＡＤＣをとった場合
はＧａｉｎの差はあまり大
きくないと思われる
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7
Noise rate vs Gain bias scan

高いバイアスではσが
悪化する
0ver Voltage 1.7V
2.1V
σ 9.55±0.1 18.46±0.37
Vover 1.7V
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Vover 2.1V
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時間分解能
1mm角Sample
バイアス７０．０Ｖ
温度
２３．4℃
3mm角Sample
バイアス７０．０Ｖ
温度
２３．３℃

1peのＴＤＣ分布


時間分解能の悪化
の原因は？

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１mm角は１００ｐｓ程
度
波形の違い？
Thresholdのかか
る位置による
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Multi photon 照射
3mm角Sample
バイアス７０．０Ｖ
温度
２３．５℃
～１９pe
～4.5pe

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光量を上げると時間分
解能は良くなる
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まとめ

３ｍｍ角ＳａｍｐｌｅのＧａｉｎ ,noise rate, 時間
分解能を測定

以前に比べＧａｉｎがやや低い




（波高はかなり低い）
Noise rate１ｍｍ角の９～１０倍
時間分解能～２４０ｐｓ (1mm角 100ps)
Multi photon照射だと時間分解能は良くなる
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今後について


Noise rateが今の状況では使用が難しい
ので、noise rateの減少が必要
我々は高いＰＤＥが欲しい

1pixelが100μｍ以上の3mm角Sampleの製
造予定はありますか？
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Back up
Gain とＳ／Ｎ
mean

Gain 
1 pe
1.6 10
S N
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 mean ped   0.25 10
19
C   M amp
12
C 
mean1 pe  mean ped
 ped
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