１６００Pixel ＭＰＰＣの 中性子照射計画 筑波大学 素粒子実験研究室 山崎秀樹 中性子照射による影響 高エネルギーハドロン粒子による主な影響 – Bulkの損傷(非電離的な影響) 格子欠陥が生じ、それによる新たなエネルギー準位 を形成しされ、荷電子帯から伝導帯への遷移確率を 上昇させ、暗電流の増加の原因になる 支配的な影響 その他の影響 表面電荷の蓄積 酸化膜にSiO2-Si界面に負の電荷が蓄積する この影響でストリップ付近に強電場が発生し、暗電流の原因に ある→γ線ではこの影響が支配的になる Calorimeterでの中性子被爆量 • バーテックス検出器に飛来する中性子の数は KEK 杉本さんから提供されたトラペより 109～1010n/cm2/yearのオーダーである この結果からカロリメータには 105～106n/cm2/yearのオーダーで飛来すると予想され る なので例えば１０年での照射量を考えた場合、 107n/cm2/yearの照射量を当てれば十分な量になる Ia/Ib 100Pixel、400Pixelでの照射結果 ピクセルサイズ 開口率 検出効率 増倍率 100pixel 400pixel 100×100μm2 50×50μm2 78.5% 61.5% 65% 50% 2.4×106 7.5×10 Leakage Currentの測定結果 5 #neutrons[/cm2] 照射までの場所と日程 場所 茨城県那珂郡東海村 東京大学原子炉 「弥生」 日程 • 測定システムのSetup 現在進行中 • 11月12日から測定機器搬入、現地で照射前の測定を行う • 15日 午前 照射 照射量 107n/cm2 １サンプルあたり数分で終わる (照射中のバイアス電圧は数パターンに分ける必要がある？) 107n/cm2以下の照射も可能 午後 照射後の測定 16日 （予備日） KEK Beam Test 19日～25日 測定項目 照射中 Leakage Current 照射前と照射後 Gain Noise Rate Cross Talk P.D.E レファレンス用のMPPCを使用し、相対光量を 求める Leakage Current 用いる測定機器 測定器開発室で調達するのは NIM Clock Generator NIM Gate Generator NIM Delay NIM Discriminator NIM AMP CAMAC ADC CAMAC Scalar CC7700 PCI ボード CC7700 クレート&ケーブル CAMAC Discriminator ECL to NIM Converter USB to GPIB Converter or GPIB PCI ボード マルチメーター バイアス電源 LEMOケーブル 筑波大学から調達するのは NIM Coincidence AMPの電源 照射後の取扱い • 照射後の取扱いについて γ線照射の時とは違い、 今回はBulkの損傷(非電離な影響、格子欠陥) が主になるので、 照射後の熱的な撹拌によるアニーリングを抑 えるため、ドライアイスで一時冷却保存して測 定 また、外に持ち出せる線量かどうかは現地で 判断する。 課題 温度環境 照射室の温度調節は出来ず、モニターするのみになる 中性子によるMPPCに対する実際の吸収線量の見積もり あてる中性子のエネルギー分布は分かっているので GEANT4によるシミュレーションで出す PDE測定は現状のSetupでいいのか？ 再現性の確認 照射の了承 • 今回の照射で新たにサンプルを使って照射を 行うので、皆様の中性子照射の承諾を頂きた いと思います 宜しくお願い致します
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