Contents • Check the qt‐gen. which was used in elec. calibra7on tes • Bunch by bunch measurement QT check 問題提起 • 今回SiQ/CT5の値がこれまでと比べ、5%ほど上 がっている。 • 考えられる原因 – 今年1月と10月に行ったエレキキャリブレーション時に 使用したQTの出力電荷の違い • 10月に使用したQTでは1月のと比べ出力電荷が小さい可能 性がある • それにより校正値が増加し、SiQ/CT5の値も上がった可能性 がある – これを検証するためオシロを用い、本当に出力電荷 が異なっているのか調べた Setup 同じケーブル PC CAMAC クレート コントローラ QT‐Gen 10月使用 QT‐Gen 1月使用 Oscillo Scope 同じchを使用 • 2つのQTを同時に測るのではなく、1つのQTに ついて別々に計測 – 同じcable、ch(oscillo scope)を使用 – Ch間の個性の違いを回避 V (mV) V (mV) 波形 拡大 Time (s) • 1月に使用したQTの出力波形 (600pC) • CSVファイルにてFull scaleで取得 (‐20us ~ +20us) • 4nsごとに電圧をプロットしたもの Time (s) 出力電荷測定 ペデスタル 積分 コブ ~peak+12us ペデスタル 積分 コブ ~peak+12us Time (s) • • • 左図：1月使用時のQTの出力波形(600pC), 右図：10月使用時のQTの出力波形(600pC) 波形が来てからおよそ15us後にコブのようなものが見られる • 電荷を測定するための積分範囲を peak ‐ 10ns ~ peak + 12us とした – 10月使用時と1月使用時のQT両方に見られた – 十分に広く取り、かつコブは含めない – ペデスタルには積分が始まる前の範囲を利用 Time (s) 出力電荷測定 結果 QT 出力電荷 ノイズ (Pedestal RMS) 指定値 (600pC)に対 する不足分 1月使用 577.8 pC 13.2mV 3.7% 10月使用 557.8 pC 13.1mV 7.0% 両者の違い 3.1% • 600pC指定で出力させた電荷を全ページの積分範囲で求めた • 両者共に指定値より低い電荷 • さらに10月に使用したQTは1月のそれより3%低い – ノイズは両者でほとんど変わらないため、実際に出力が相対的に3% 下がっていると考えれる。 QT比較 • QTの出力を600、480、360、240、120pCと変 え、それぞれの出力で２つのQTの出力電荷 に違いがあるかさらに検証 • 積分範囲は先ほどのように広く取るのではな く、実際にキャリブレーションの時に取った範 囲に近い形で行う。 QT比較 Data from calibra7on test 積分範囲 ‐ 150ns ~ + 450ns • 上図：キャリブレーションで得られた波形 – この時の積分範囲は peak ‐150ns(10bin) ~ peak + 450ns(bin)と していた • FADCで読んでいたので、波形は実際の形よりなまっている。 – 実際の波形に対する積分範囲はもっと狭いはず – その積分範囲を見積もるのは難しいため、次ページのようにし てQTの出力電荷(積分電荷)の比較を行った V (mV) QT比較 固定 Peak+50ns Peak+80ns.. ペデスタル Time (s) • 積分始まり (peak – 10ns )を固定し、積分の終わりを以下のように変 えていく – Peak + 50ns, Peak + 80ns, … Peak + 470ns – Cf. キャリブレーション時はpeak + 450nsまで積分 – ペデスタルは積分前の値を使用 • 各範囲における積分電荷を計算し、2つのQTの電荷を比較してい く Charge (C) Charge (C) QT比較 ± 0.17 % Integra7on range (s) • • • • • 出力：600pC ± 0.17 % Integra7on range (s) 各積分範囲に対する積分電荷 (600pC) 左図： 1月使用時のQT 右図：10月使用時のQT 積分範囲による積分電荷の違いは0.17%ほどでしかない この範囲で1月QTと10月QTの電荷の違いを見積もった Charge ra7o of Oct. to that of Jan. QT比較 出力：600pC +0.4% ‐0.1% Integra7on range (s) • 上図：1月QTに対する10月QTの積分電荷の違いを各積分範 囲でプロットしたもの • この範囲でのMeanを計算し、そのMeanからの最大のずれ を誤差とする – 上図の場合だと ‐3.40% +0.38%/‐0.08% QT比較 その他出力電荷の比較 出力:240pC Charge ra7o of Oct. to that of Jan. Charge ra7o of Oct. to that of Jan. 出力:480pC Integra7on range (s) 出力:360pC Integra7on range (s) 出力:120pC 全体的に3%ほど低い Integra7on range (s) Integra7on range (s) QT比較 結果 240pC 360pC 480pC 600pC 1月QTと の違い ‐3.12% ‐3.12% ‐3.08% ‐3.24% ‐3.40% 誤差 +0.24% ‐0.18% +0.07% ‐0.06% +0.08% ‐0.20% +0.08% ‐0.06% +0.38% ‐0.08% % 120pC • 各出力に対するQT間の違いは誤 差の範囲で一致している。 • 直線でFitし、その切片を計算 – 補正値：‐3.17% (±0.04% (fit err.)) Output charge (pC) Mu/CT5に対する補正 for Si • Mu/CT5の変化は以下の通り – Run36 (run360117) (cut : horn < 251.3kA) • Si: 35.3 nC/10e12ppp • IC: 0.98 nC/10e12ppp – Run34 (total) (spill flag = 1) • Si: 33.6 nC/10e12ppp • IC: 0.96 nC/10e12ppp • Siでおよそ5%, ICで2%増えている。(この2%は現在調査中) – Si についてもICと同様キャリブレーションコンスタントとは別にこ の2%の増加が含まれていると考えるのが自然。 – とすると残りの3%は間違いなくキャリブレーションコンスタントの 増加から来ていると考えられる。 • 今回得られた補正値( ‐3.17% )と一致 Bunch by bunch measurement 調査 • 今回CTのタイミングが以前より22ns早くなった。 • これはダイレクトにMUMONの測定にも効いている – 各バンチの積分電荷にも影響を与える。 MUMONでは各バンチの積 分の開始時間をCT5のタイミ ング(にoffsetを加えたもの) で求めている。 したがってCT5のタイミング がずれると、積分開始時間 がずれ、積分電荷に違いが 生じる。 (各バンチの積分範囲の長さ は37bin (~355ns)で固定。) ADC counts • これによりバンチごとのmuon yieldのばらつきが生じたのか どうか調査を行った sample 調査方法 • MUMON解析コード(MuAnaModule)内で、積分開 始時間を決める定義式に22ns分のオフセットを 加えプロセスを行う。 – プロセスしたデータはrun#360096で、以前bunch by bunchのチェックを行ったのと同様のデータ • これにより、run34以前とほぼ同様のタイミング (積分開始時間)を得た事をアイスキャンで確認。 • そしてバンチごとの積分電荷(CT5で規格化したも の)を再度チェックした。 Si Q/ CT5 (nC/10e12ppp) Si Q/ CT5 (nC/10e12ppp) 結果 22ns加えた後 22ns加える前 Bunch • • • • Bunch by bunch で Si total charge / CT5を計算。それをplotしたもの 左図：22nsのオフセットを加えた後 右図：22nsのオフセットを加える前 変化は見られない Bunch まとめ • Bunch間のSiQ/CT5の違いはCT5タイミングの ずれからでは説明できない • 引き続き調査を行う
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