報告０８０７１０ 東大 ＩＣＥＰＰ 森研 Ｍ２ 金子大輔 フォトマルゲインの見積もりについて PMTのゲイン評価 LED入力があるときのPMT出力のバラつきは、 LED出力の無いペデスタルをσ0とすると 2 02 ADC N p .e . 2 ＡＤＣはadcカウントの数 Npeは光電子の数 ここでADCの平均値とNpeの間には以下の関係が成り立つ N p.e e G C ADC CはＡＤＣ1カウントの電荷で0.25pC ので、ADCカウント数の分散とPMTのゲインの間には以下の関係がある ADC eG C 2 2 0 Gain C p (1) 1.56 10 6 p (1) e ↑ σ2－ADC プロットの傾き キセノンチェンバー内の配置図 PMT1 LED PMT PMT PMT2 TPC Pad a source 今回測定時の配線 ゲートとシグナルの様子 → Function ← 1000[Hz] 方形波 Generator RC Discriminator PMT1 Gate Generator gate ADC LED LeCroy PMT2 2249A 今回の測定 ＠700V ←σ の ２ 乗 p(1)=4.49 p(1)=4.16 →ADC平均 前回よりかなり大きな値が出る←PMTの信号を分けていない 700Vにおいて PMT1番 7.00*10^6 PMT2番 6.48*10^6 前回測定時の配線 PMT1 Discriminator ADC PMT2 LED RC Function Generator Discriminator Coincidence gate GateGenerator 前回測定時のデータ PMTの電圧はともに700V ←σ の ２ 乗 p(1)=1.83 p(1)=2.00 →ADC平均 700Vにおいて、PMT1番 G=2.85*10^6 ※ LED からの信号をTコネクタで分けていた PMT2番 G=3.12*10^6 今回測定したPMTゲインのHigh Voltage依存性 PMT Gain Voltage Dependence 25 PMT1 PMT2 Gain ×10^6 20 15 試験表の値 10 5 0 600 650 700 750 800 Voltage 浜ホトからの試験成績表によるとこのPMTのゲインは800Vで 約9×106 およそ２倍に見積もられている 850 今回、前回の値の違い 前回：Ｔコネクタで分岐 2ch 前回 今回 700V 3.12 6.48 2 02 ADC eG C 今回：直接ＡＤＣ 約２倍違う ×106 において シグナルの大きさが比例でk倍になると、 ADC k ADC k C 2 C 2 G k e e ADC ADC なので ゲインもk倍で見積もられることになる コネクターで分岐させた場合の波形 パルスジェネレータからの Ｔコネクタで分岐 シグナルを直接 片方をディスクリミネータへ 波高：3.50[V] 波高：2.34[V] Ｔコネクターで分けた場合の波高の比：1.49 前回・今回のゲインの比：2.07 σ２、ＡＤＣ プロットの非線形性 680V ＡＤＣの大きなところでは σが線形よりも大きくなる傾向 ADC2に比例する項があるか LED発光量のふらつき PMTゲイン自体変化する かも知れない α線源からの信号測定 容器内部に取り付けたAm241（半減期： 432y） のα線（5.4Mev）から発生したシンチレーション光を測定。 ・計測数の見積もり 液体Xeのシンチ光1個当たり必要なエネルギー： Nphoton 5.5 10 6 [MeV] / 23[eV] 2.3 10 5 23eV 線源からPMT=5cm 光電面=2cm×2cm Q Nphoton Q.E. Gain e 2.3 10 5 1.2 10 2 0.2 3 10 6 1.6 10 19 4 260[ pC] 理想的な場合のADC出力(700V)： 1040[count] 測定時の配線 パルスと入力ゲート→ PMT1 Discriminator Gate Generator thr. : 25mV width : 300ns gate ADC LeCroy PMT2 2249A 700Vでのα線カウント数 約170 counts ← Ａ Ｄ Ｃ カ ウ ン ト 数 →電圧 700Vでの計算値は 液体Xeが汚れていることによる効果か？ 1040 counts 幾何的な配置の影響？ 大体一桁落ちている ゲイン見積もりの不定性 σ2/mean から Gain = 3.71×106 ガス純化（ゲッター）中のシンチレーション光の変化 キセノンガス循環用のポンプを動作させながら定期的にADCデータを取得 電圧730V、 ソースはアメリシウム線源、 配線は先の実験と同じ ガスの流量は約2時間で容器内 の体積分が一巡する見積もり 今回の純化テストでは ほとんどシンチレーション光の 強度は変化しなかった。 既に水・酸素等は既に十分少ない？ ゲッターの電源offだった可能性… 直後 1時間 2時間 4時間 まとめ ● PMTの試験表のゲインの数値（800Vで約10^7） （現在より詳しいデータを浜ホトに請求中） ● 今回純化装置を約4時間運転したが、光量の変化は見られない 今後の予定 ● TPCの信号をとにかく見る 新しく来たアンプでトライ ● ● もう１個の予備のPMTでゲインを測定してみる データ整理する方法 解析プログラムの改良（使いやすくする） ● 水をわざと入れてみる、本当にゲッター使えてるか。
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