T2Kmeeting 2015/02/24 栁田　沙緒里.

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1 T2Kmeeting 2015/02/24 栁田　沙緒里

2 型番 ・MPPC 型番 3×3-50UM SAMPLE LCT4 50μ pitch,3.6×103pixel
Break Down Voltage　53.94V Gain　1.6×106 Dark　688.8kcps Operation Voltage　56.94V Max Voltage　57.94V 型番　S C Serial No　3L000137 25μ pitch,14 ×103pixel Gain　5.17×105 Dark　0.76Mcps Operation Voltage　67.75V ・PMT 型番　R1398　ASSY Gain　2.1×106 Supply Voltage　-1500V Max Voltage　-1900V Φ33.0×140 PMTに大体3×3mmになるように暗幕を装着

3 MPPCに入ってくる光量 W値:21.5eVなので2.48MeV/21.5eV＝1.15e5 electrons生成する
電子がtracking planeに対して平行に飛ぶときがMPPCに入射する光量/時 間が大きい。そのとき、一つのMPPCには約105 photon入る。 EL増幅のとこで10倍だとMPPC1つ当たり105 　　　　　　　　　　　　5倍だと　　　　　　　　　　5×104 増幅にかかる時間を5msとするとそれぞれ瞬間最大光量は 1000/50ns,500/50ns 3mm角素子のpixel数は pitch (mm) #pixel 10 90e3 25 14e3 50 3.6e3

4 Set up MPPC Amp Divider FADC ×2 Amp PMT F.G.のAmplitudeとOffsetをいじって
ch1 MPPC Amp ch3 Divider ×2 Amp ch2 PMT 印加電圧 MPPC:-57.24V PMT:-930V ch1:MPPC×10 ch2：PMT×10 ch3：MPPC×2.5 F.G.のAmplitudeとOffsetをいじって LEDの光量をあげていき、それぞれ FADCで波形を記録 F.G. でだすPulseは5μsで固定

5 波形 ch1:MPPC×10 ch1:MPPC×10 ch2：PMT×10 ch2：PMT×10 ch3：MPPC×2.5
MPPCの入射photon数:～15000photon MPPCの入射photon数:～28000photon （適当な1event）

6 波形 ch1:MPPC×10 ch2：PMT×10 ch3：MPPC×2.5 ch1:MPPC×10 ch1:MPPC×10 入力なし
MPPCの入射photon数:～45000photon MPPCの入射photon数:～70000photon （適当な1event）

7 解析 MPPC×10->以前だしたgain曲線から求めたgain(17)で信号の積分 値を割ってphoton数の5000eve.の平均を算出 PMT->5000eve.の信号の積分値の平均を算出 MPPC×2.5->gain曲線は10倍のときのものなので2.5倍使用(1.7*2.5) で信号の積分値を割ってphoton数の5000eve.の平均を算出

8 MPPC VS PMT @22℃ MPPC入射photon数 ここら辺はすでにMPPCがサチりはじめている MPPC×10 MPPC×2.5
係数: 光量が最も小さいときが1になるように規格化

9 MPPC VS PMT(zoom) @22℃ MPPC入射photon数 MPPC×10 MPPC×2.5 PMT光量
係数: 光量が最も小さいときが1になるように規格化

10 MPPC VS PMT @22℃ 赤:MPPC×10 黒:MPPC×2.5 MPPC×2.5 MPPC入射photon数
MPPC予想photon数/入射photon数 PMT光量 PMT光量 最初の3点でfitting X’ のときのfittingの値をy’, 入射photon数をyとして 各々の点で　1 - ( y’ - y ) / y’　を計算 y = x

11 MPPC VS PMT Ampによるさちりもありそうということで、、、 Outputが2Vまで オシロの波形からよみとったかぎり、
@22℃ Ampによるさちりもありそうということで、、、 Outputが2Vまで オシロの波形からよみとったかぎり、 ここが1800mV この範囲内ではさちらないはず 測定するにあたってどこかでAmpなしにしないと 100000p.e.まで図れないことが判明。

12 MPPC VS PMT PMTのgainが低いため違うものに変更。 SerialNo. LA9307
1回目(02/13) 2回目(02/16) MPPC-57.24V MPPC-57.24V MPPC-56.54V MPPC-56.54V MPPC予想photon数/入射photon数 MPPC入射photon数 PPC予想photon数/入射photon数 1回目(02/13) 2回目(02/16) MPPC-57.24V MPPC-57.24V MPPC-56.54V MPPC-56.54V PMT光量 PMT光量 前回よりもMPPCの入射photon数が減っている MPPCがだめになってきている？ y = x

13 MPPC VS PMT PMTのgainが低いため違うものに変更。 SerialNo. LA9307 ここについて波形を比較
1回目(02/13) 2回目(02/16) MPPC-57.24V MPPC-57.24V MPPC-56.54V MPPC-56.54V MPPC予想photon数/入射photon数 MPPC入射photon数 PPC予想photon数/入射photon数 1回目(02/13) 2回目(02/16) MPPC-57.24V MPPC-57.24V MPPC-56.54V MPPC-56.54V @ ℃ @ ℃ @ ℃ @ ℃ PMT光量 PMT光量 前回よりもMPPCの入射photon数が減っている MPPCがだめになってきている？ y = x

14 光量による波形の比較 ～2500photonのとき ～7000photonのとき
ADC count ADC count 黒　MPPC 赤　PMT 黒　MPPC 赤　PMT 時間[s] 時間[s] それぞれ5000eventを足しあげてnormaliseしたhist *光量でhistogramの形は違うけれどMPPCとPMTで信号の形がコンシステント ->LEDの光り方の問題

15 MPPCの波形変化 01/28 ~400 02/13 ~190 それぞれ5000eventの平均のhistogram
ADC count ~400 -400 25 30 時間[μs] 02/13 MPPC入射photon数 1/28 ADC count ~190 2/13 2/16 -400 25 30 時間[μs] それぞれ5000eventの平均のhistogram PMT光量 F.G.　　Amp．　2.57V，O.S.　-1.17V MPPC　-57.24V PMT　-930V

16 25upitchのMPPC MPPC 型番 S12572-025C Serial No 3L000137
25μ pitch,14 ×103pixel Gain　5.17×105 Dark　0.76Mcps Operation Voltage　67.75V 25upitchのMPPC MPPC入射photon数 MPPC予想photon数/入射photon数 y = 6176．98x PMT光量 PMT光量