MPPC多量サンプルテスト 報告 ND280J 2007.2.2 京都大学 M1 五味 慎一
1/26から進んだ事項 100ピクセルMPPC×12個について、基礎特性(ゲイン・PDE・ノイズ・クロストーク)を見、さらにそれぞれのサンプルの特性のばらつきについて見た。
Gain DV : 100pixel 20℃ 12samples Gain : 100pixel No.1 Gain DV : 100pixel No.1 Gain : 100pixel 20℃ 12samples Gain DV : 100pixel 20℃ 12samples
12個のサンプルについての、ゲインの傾き・及びVBDの分布図 C/e : 100pixel 12samples VBD 20℃ : 100pixel 12samples まだテストしたサンプル数が少ない(12個)ので、結論を出すことはできない。 VBDの結果は、HPKさんでの測定(右図)と対応付けられるだろうか。
PDE : 100pixel No.1 PDE DV : 100pixel No.1 PDE : 100pixel 20℃ 12samples PDE DV : 100pixel 20℃ 12samples
Noise rate [kHz] : 100pixel No.1 Noise rate [kHz] DV : 100pixel No.1 Noise rate [kHz] : 20℃ 12samples Noise rate [kHz] DV : 20℃ 12samples
Noise rate [ kHz ] (スケーラー) Noise [kHz] : 400pixel No.50 Scalar Noise [kHz] DV : 400pixel No.50 Scalar Noise [kHz] : 100pixel No.1 Scalar Noise [kHz] DV : 100pixel No.1 Scalar
Least cross-talk rate = (2p.e noise / 1p.e noise) least cross-talk rate : 400pixel No.50 least cross-talk rate DV : 400pixel No.50 least cross-talk rate : 100pixel No.1 least cross-talk rate DV : 100pixel No.1
ADC分布からノイズを算出する場合の難点 先のような定義でノイズを測定しようとすると、1p.eノイズの測定は確かに可能であることが分かる。 しかし、2p.eノイズの測定を考えると、クロストークによってノイズが、｢1p.eパルス2個分に見えるもの｣と、｢2p.eパルス1個分に見えるもの｣とを、今回の方法では区別することができない(スケーラーでは可能)。 2p.eノイズ( = 1.5p.e thresholdを越えるもの )は、ADC分布を用いるこの測定方法では求めることができない。 0.5p.e スケーラーでは、両者はthresholdの違いから識別可能。 デジタル信号では両者は同値なので、識別不可。 1.5p.e 1p.eノイズ 1ゲート 0.5p.e クロストーク 1.5p.e 1ゲート
cross-talk rate : 100pixel No.1 cross-talk rate DV : 100pixel No.1 cross-talk rate : 20℃ 12samples cross-talk rate DV : 20℃ 12samples
まとめ 400ピクセル×100個に関して・・・ 100ピクセル×12個に関して・・・ 基礎特性の違いは、ブレイクダウンの違いに集約することが出来る。ただし400ピクセルのノイズに関しては相違が見られる。定義の問題もあるのだろうか? 今回のサンプルでは、そのブレイクダウン電圧の違いは100サンプルで、約0.4V 以内に大部分が収まっているといえる。 ・・・ただし幾つか(7個)、特にブレイクダウン電圧が高いものが存在した。 100ピクセル×12個に関して・・・ まだ12個に過ぎないのでなんとも言い難くはあるのですが、やはり基礎特性はブレイクダウン電圧の違いへ集約できると思われる。