報告０８０７１０ 東大 ＩＣＥＰＰ 森研 Ｍ２ 金子大輔
フォトマルゲインの見積もりについて
PMTのゲイン評価 LED入力があるときのPMT出力のバラつきは、 LED出力の無いペデスタルをσ0とすると ＡＤＣはadcカウントの数 Npeは光電子の数 ここでADCの平均値とNpeの間には以下の関係が成り立つ CはＡＤＣ1カウントの電荷で0.25pC ので、ADCカウント数の分散とPMTのゲインの間には以下の関係がある ↑ σ2－ADC プロットの傾き
キセノンチェンバー内の配置図 PMT1 LED PMT PMT2 TPC Pad a source
今回測定時の配線 ゲートとシグナルの様子 → Function Generator ← 1000[Hz] 方形波 RC ゲートとシグナルの様子 → Function Generator ← 1000[Hz] 方形波 RC Discriminator Gate Generator gate PMT1 ADC LED LeCroy 2249A PMT2
今回の測定 ＠700V ←σの２乗 p(1)=4.49 p(1)=4.16 →ADC平均 前回よりかなり大きな値が出る←PMTの信号を分けていない 700Vにおいて PMT1番 7.00*10^6 PMT2番 6.48*10^6
前回測定時の配線 ADC PMT1 Discriminator PMT2 Discriminator gate LED RC Coincidence GateGenerator Function Generator
前回測定時のデータ PMTの電圧はともに700V ←σの２乗 p(1)=1.83 p(1)=2.00 →ADC平均 700Vにおいて、PMT1番 G=2.85*10^6 PMT2番 G=3.12*10^6 ※ LED からの信号をTコネクタで分けていた
今回測定したPMTゲインのHigh Voltage依存性 試験表の値 浜ホトからの試験成績表によるとこのPMTのゲインは800Vで 約9×106 およそ２倍に見積もられている
今回、前回の値の違い 2ch 前回 今回 700V 3.12 6.48 ×106 前回：Ｔコネクタで分岐 今回：直接ＡＤＣ 約２倍違う において シグナルの大きさが比例でk倍になると、 なので ゲインもk倍で見積もられることになる
コネクターで分岐させた場合の波形 パルスジェネレータからの シグナルを直接 波高：3.50[V] Ｔコネクタで分岐 片方をディスクリミネータへ 波高：2.34[V] Ｔコネクターで分けた場合の波高の比：1.49 前回・今回のゲインの比：2.07
σ２、ＡＤＣ プロットの非線形性 680V ＡＤＣの大きなところでは σが線形よりも大きくなる傾向 ADC2に比例する項があるか σ２、ＡＤＣ プロットの非線形性 680V ＡＤＣの大きなところでは σが線形よりも大きくなる傾向 ADC2に比例する項があるか LED発光量のふらつき PMTゲイン自体変化する かも知れない
α線源からの信号測定 容器内部に取り付けたAm241（半減期： 432y） のα線（5.4Mev）から発生したシンチレーション光を測定。 ・計測数の見積もり 液体Xeのシンチ光1個当たり必要なエネルギー： 23eV 線源からPMT=5cm 光電面=2cm×2cm 理想的な場合のADC出力(700V)： 1040[count]
測定時の配線 パルスと入力ゲート→ Discriminator Gate Generator thr. : 25mV width : 300ns gate PMT1 ADC LeCroy 2249A PMT2
700Vでのα線カウント数 約170 counts ←ＡＤＣカウント数 →電圧 σ2/mean から Gain = 3.71×106 大体一桁落ちている 液体Xeが汚れていることによる効果か？ 幾何的な配置の影響？ ゲイン見積もりの不定性
ガス純化（ゲッター）中のシンチレーション光の変化 キセノンガス循環用のポンプを動作させながら定期的にADCデータを取得 電圧730V、 ソースはアメリシウム線源、 配線は先の実験と同じ ガスの流量は約2時間で容器内の体積分が一巡する見積もり 今回の純化テストでは ほとんどシンチレーション光の 強度は変化しなかった。 既に水・酸素等は既に十分少ない？ ゲッターの電源offだった可能性… 1時間 2時間 4時間 直後
今後の予定 まとめ ● PMTの試験表のゲインの数値（800Vで約10^7） （現在より詳しいデータを浜ホトに請求中） ● 今回純化装置を約4時間運転したが、光量の変化は見られない 今後の予定 ● TPCの信号をとにかく見る 新しく来たアンプでトライ ● もう１個の予備のPMTでゲインを測定してみる ● データ整理する方法 解析プログラムの改良（使いやすくする） ● 水をわざと入れてみる、本当にゲッター使えてるか。