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MEG実験用液体Xeγ線検出器用光電子増倍管についてⅡ CONTENTS Bleeder回路について Zener diodeについて PMT(with Zener diode) test まとめ Bleeder回路について Bleeder回路について Bleeder回路について Bleeder回路について Zener Diode 低温中でのZener diodeの電気的特性 PMT(with Zener diode) test @ Liq.Xe PMT(with Zener diode) testCondition Procedure PMT(with Zener diode) testgain calibration PMT(with Zener diode)test結果@ Liq.Xe まとめ 低温中でZener diodeが動作することが確認された 低温中においてZener diodeの電気的特性が測定された PMT(with Zener diode)において、backgroundが5μAまでは安定した出力が得られ、MEG実験においても安定した出力を得ることが期待される 今後の予定 Large prototypeにPMT(2nd version)および、PMT(final version)を入れ（作業済）、PSIでのBeam testを行う予定である MEG実験で用いられるPMTのBleeder回路パーツには 　?液体Xe中（~165K）での安定した動作 　?液体Xe中に不純物を放出しないこと が必要とされる 実装以前に単体での動作検証を行った（液体窒素中で抵抗値、コンデンサーの電気容量を測定し、耐圧についても試験） ケーブル：液体Xeを汚さず、かつ熱の流入を防ぐことが必要 　?テフロンジャケットで覆う 　?極力細いものを使用 液体Xe中でPMTを用いるため、発熱量を抑えることが求められる 　　　　　発熱量を抑えるために、抵抗値の高いBleeder抵抗を使用(14.2MΩ) （PMTに1kV印加したとき：~70mW） cf.一般的なPMTのbleeder回路抵抗 : 2~3MΩ 1μA 横軸：number of photoelectron per sec 縦軸：[alpha peak w/ BG] / [alpha peak w/o BG] これまでのMEG PMT Bleeder回路では High rate background（~1μA）によってPMT出力の直線性が失われることが確認された （このときのBleeder回路電流：~60μA） Bleeder回路に流れる電流の不足 ? 後段ダイノードでの電圧降下が生じ、その　　 低下分が他ダイノード間に分配される形とな　　り、感度(gain)が見かけ上大きくなる R1 : 2MΩ R2-12 : 1MΩ R13 : 1.2MΩ Neutron，muon radiative decay等によるMEG実験のbackground level 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ： ～2μA(107p.e/sec)と見積もられた (T.Iwamoto : 27aSB-6 , Y.Hisamatsu : 29aSB-3) ?よりPMTにhigh rate background下での耐性を持たせることが必要 High rate background下でPMTの出力直線性を改善するには？ 　　　光電流が流れた場合のダイノード間電圧変化を最小にすることが必要 Bleeder回路電流を増加させ、Bleeder回路電流に対する平均陽極電流の比を小さくする 終段付近にZener diodeを使用し、電極間の電圧を安定させる 陽極付近のダイノード数段に外部の別電源から直接電圧を供給する（ブースタ方式） などの方法が挙げられる MEG PMT(final design)bleeder回路では 後段ダイノードでの電圧低下を防ぐととも、Bleeder回路での発熱量を抑えるためにZener diodeを入れる ?　High rate background耐性の向上が期待される NEC RD68S　 RD82S R1 : 2MΩ R2-12 :1MΩ R13 : 1.2MΩ R1 : 2MΩ R2-11 : 1MΩ R12,13 : 2MΩ 低ノイズZener diode (recommended by HPK) プラスチックパッケージ 電気的特性 (T=25°C) ~70 72.00 64.00 RD68S ~83 87.00 77