積分値(ADCvalue) - JLC

ドリフトチェンバーガス中における
電子の拡散
仁藤研究室鈴木義秀
指導教官仁藤修教官
発表日 2001年2月13日
研究目的
粒子の飛跡を再構成する中央飛跡検出器
位置分解能の精度を下げる要因
電子の拡散
位置分解能の限界を知るためには
単一電子の到達時間のばらつきを求める
原理・概念図
ドリフト領域
比例増幅領域
E(kV/cm)
Window for55Fe
Pin hole
500μm
Sense wire
-H.V.
銅板
+H.V.
実験手順
レーザー光によるイオン化よって
発生する初期電子数は？
5.9keV X線
紫外線 N２レーザー
レーザー光の波形
波形の積分値を比較
55Feによる波形
レーザー入射による電子数がわかる
拡散測定用チェンバー
Data acquisition system(DAQ)
DAQとは？
プログラムでモジュールを制御する
データテイキングシステム
TDCモジュール（時間情報）
FADCモジュール（時間情報＋ADC値）
DAQの開発
CAMAC
データテイキング (Background Job)
プログラム
（波形の出力画面）
Display
共有メモリ
Run number
event数
threshold
55Feを用いての測定
55Feの崩壊によって発生するX線のエネルギー
5.90keV
１個の電子・陽イオン対を作るのに
必要な平均エネルギー
He：C２H６＝５０：５０‥‥33.4eV
初期電子数約177
number of events
senseH.V.= 1.8kV
Att.= 35dB
積分値(ADCvalue)
Background
number of events
Att.=35dB ･･･ 1/56.2に減衰
2550×56.2≒14300(ADCvalue)
14300÷177 ≒812(ADCvalue)
単一電子の波形
２５５０(ADCvalue)
積分値(ADCvalue)
レーザーを用いての測定
Z.
Y
X
X-stage
(6posi. 5mm)
N２Laser
(λ=337nm)
(E = 3.68eV)
stop
signal
pulse height(ADCvalue)
drift time(ns)
number of events
number of events
drift time(ns)
drift time(ns)
積分値(ADCvalue)
pulse height(ADCvalue)
drift time(ns)
number of events
number of events
drift time(ns)
drift time(ns)
積分値(ADCvalue)
pulse height(ADCvalue)
drift time(ns)
number of events
number of events
drift time(ns)
drift time(ns)
積分値(ADCvalue)
電場
時間測定分解能
結論
• 新しく開発したFADCを用いたDAQに
よって、ノイズと信号を区別することが
可能となった。
• レーザーを５％まで弱めたことにより単
一電子に近い電子の到達時間のばら
つきを求めることが出来た。
CAMACを通じモジュールを制御するコマンド
• He：C２H６＝５０：５０で出来る初期電子数約
177個
• Att.=35dB‥‥‥1／56.2に減衰
2550×56.2＝143000(ADCvalue)
144310÷177 ＝812 (ADCvalue)
電子1個の波形の積分値

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