CYRIC Hyperball2 technical memo ADC&Timing関連 ADC関連 ADC合わせ • 60Coのg線を見て合わせる • ADC dynamic range 10 V :3MeV=10 V⇒1.33 MeV = 4.4 V – Gain合わせは当然シンプル – オシロで20 mVのrange見て、baselineのノイズが20 mV程度ならば~2 keVの分解能は出ていることになる(このゲインのとき) – Shaping timeの変更でgainはsystematicに変わる(大幅に動くようなことはない) – ちなみにGeの分解能と言う時は60Coの1.33 MeVを測定したものを基準としている – さらにちなみにGeのefficiencyはGe検出器の頭から25 cm離して60Co の1.33 MeVを測定した時に、0.123 %のefficiencyが出るとNaIに対する相対検出効率が100 %と定義してある(すなわち60 %のGeでは 0.0738 %) • 出力されるパルスは大体、shaping time×6くらいの幅になる Example : ADC波形 Shaping amp for ADC • Pole zeroは回し切りでOK – 671ではShaping timeを変えても回し切りのままで良い – 他のAmpだとshaping timeで最適な場所があるので回し切らずに信号を見て調節する • Reset後のbaselineの変動 @ 671Amp – Single : 0.1~0.3 ms – Clover : 0.3~1 ms – 但し、571や572だとこの倍以上になり、悪いものだと数ms程度になる • Reset後のshiftはGeからのInhibitシグナルを用いてvetoする – 但し、singleの場合はReset後のbaselineの変動はveto出来るが、 Resetのゴミ信号が作るCFD信号はResetのtimingよりも早いのでveto 出来ない – Cloverはそのままvetoに使ってOK Example : Pole zero Example : Reset後 Clover resetについて • Cloverはresetを同期させるモジュールを使用する – Add-backをするときに信号とresetが重ならないようにするため • モジュールにはreset後のbaseline変動を vetoするための信号が出る – 但し、この信号を長くしすぎると、veto信号で baselineが動く Example : Clover reset Timing関連 TFA adjustment • TFAはfine gainを動かすと共振のようなノイズが出るので、出ないところで使用する – 但し、course gainは500でないと、CFDのVthで低エネルギー側が取れなくなることが多い(CFDの下限が30 mVまでなので、最低エネルギーがこれを下回ってしまう) – ノイズの原因はGeのPreAmp回路とのマッチングが原因と考えられている(?) • TFAのshaping time – CYRIC : 100 ns 微分&積分 – KEK : 50 ns 微分&積分 • Pole zeroとbaseline restorerは基本的に回し切り • 内部jumper pinは「High & gated」で使う Example : TFA out Baseline付近にはどのTFA outも画像のような周期的ノイズがある Vthが高いときれいに見える CFD adjustment • VthはADC shaping ampの信号を見ながら行う – たとえば241Amの60 keVを見ながら合わせる – ノイズが大きいときには152Euの121 keVも使って合わせる • Delay 50 nsで~16 ns(FWHM)程度の時間分解能になる(BF2triggerで60Coを使用) – TFAにノイズが多くても、大体16 nsは出る – CFDのZを調節した時にzero crossのあたりに２つ山が見えると、TDCが2山になる • CFDの子連れ信号はパイルアップではなく、TFAのノイズによって生じるため、TFAのノイズを除去しない限り消えない Example : Vth Example : CFD zero cross Example :Time resolution ~6 ch×1.56=~10 ns @ better Slot Timing合わせ • BF2で60Coを使用したTime resolutionの測定の時に、 TDCのピーク中心を予め記録しておき、モジュールやケーブルのdelayを考えて合わせる – 3 ns以下のずれは無視。3 ns以上あったらもっと調節くらいが感覚的に良い • Cloverは結晶間で合わせたあとにFI/FOで一つの信号にし、それをcoincidenceさせる • TimingはCFDのzero crossを変えると変わるのでその都度行う(もちろんVthを変えても変わらない) Example :Timingのフローチャート