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2008年度课题研究P6 μーPIC班 - 宇宙线研究室 - 京都大学
光電子増倍管 Anode側、Cathode側の対面側 計2か所に設置 R2238 浜松ホトニクス製 ?受光面サイズ:φ70?mm ?管径:φ76?mm ?感度波長:300nm~650nm ?窓材質:ホウケイ酸ガラス ?光電面 種類:バイアルカリ ?感度波長ピーク:420nm ?最大定格電圧:1250V ?ゲイン:5.0E+05 オシロスコープでPMTの信号を調べる μ-PICのアナログ信号 1.3μsec ドリフト電子の なだれ増幅による光 放射線入射時の光? PMTの信号 シンチレーション光の解析方法 PMT A PMT B FADCでPMTの信号を取得 TPCモードのときと 同じDAQシステムを 引き続き使用 雪崩増幅のシンチ光発生から 最大2.5μsまでさかのぼって PMTのピーク信号を探す この時間差の 分布を調べる 時刻差のヒストグラム Peak Time ~ 1.8 μs イベントをマントル付近 という条件(X-Y投影面)で抽出すると、 よりpeakが際立つ 高さ7.6cm付近に 電子雲が多く生成 1.8 [μs] × 4.2 [cm/μs] ~ 7.6 [cm] マントル位置も この辺りか? やはりマントルの高さは、 検出面から約8cmであろう 最も明るい位置は (99mm,9mm,77mm) Z [mm] X [mm] X [mm] Z [mm] Y [mm] Y [mm] 次頁で答え合わせ 放射線イメージング~3D ver.~ 実際のマントルの位置と比較 実際のマントルの位置は 検出面から8cmの高さ サイズは2cm程度だった 結果は大成功! マントルの3次元位置を 正しく特定できた! 比較 光トリガーを用いた3D-tracking X [mm] Z [mm] X [mm] Z [mm] Y [mm] Y [mm] Z [mm] Y [mm] X [mm] 飛跡を見るとマントルの サイズも再現できている 時刻差のヒストグラム 再考 線源 検出面 前回調べた時間差 今回調べる時間差 線源に近いほうの時刻差をとる 検出面に近いほうの時刻差をとる このピークは線源の 位置を与える 前回の時間差分布は 線源の位置を与えない 線源に近い電子雲が 検出面に到達する 時間差の分布を調べる 線源のコアの高さを定量的に評価 Constant:3.16E+2 Mean:1.83E+2 Signa:1.73E+1 Fit with Gaussian 高さは7.69cm±0.72cm プライマリ光の検出効率 A B A and B A or B 39.7% 21.1% 28.7% 35.3% 26.1% 24.0% 21.9% 22.1% 17.3% 24.9% 19.9% 24.2% 26.0% 30.2% 26.5% 34.1% 37.8% 42.0% 2.8% 0.6% 1.3% 4.6% 1.3% 1.6% 2.9% 2.0% 1.7% 61.8% 40.3% 51.6% 56.7% 55.0% 48.9% 53.1% 57.9% 57.6% 全体的な検出効率 40~60%程度 PMT:B Anode[mm] Cathode[mm] Efficiency % 各領域ごとの の検出効率 PMT:A 放射線1イベントの 重心位置 VS プライマリ光の 検出効率 7. Conclusion できたこと ?μ-PICを用いたエネルギースペクトルの取得 ?ガス増幅率の決定 ?2D-imaging ?3D-tracking ?放射線飛程とエネルギーの相関の確認 ?光トリガーを用いた3D-tracking及び3D-imaging ?光トリガーの検出効率の計測 できなかったこと ?TPCモードでのエネルギー較正 おしまい 予備スライド ?1chは、(1/256)V×10nsに相当 ?FADCから得られるAreaは平均700ch程度 ∴ 1400倍 2D-imaging取得の概念図 Anode、Cathode位置対応 Anode1とCathode1のケーブルを引っこ抜いてbgをとり、それぞれが図上のどの位置に対応するか確認。 Anord1が下端 Cathode1が左端に対応。 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C1 ~ C8 AnodeとCathodeが導通してしまい電流がバシバシ漏れる Anodeに実際に掛かる有効な電圧が減少 増幅率の減少 エネルギー分解能の低下 検出面 ゲインの低下 μ-PICの使用を開始した矢
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