医療用ETCC ボロン中性子実験レポート(7/6-10の実験分)

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1 医療用ETCC ボロン中性子実験レポート(7/6-10の実験分)
2015/07/11 水本

2 はじめに ・2014/07/10のボロン中性子実験のETCCデータの quick look解析結果を以下に掲載。 ・7/9まではビーム上流からやってくる大量のバック グラウンドを減らすための作業(測定→セットアップ 変更→測定…の繰り返し)を行っていたが、解析結果 をまとめていない。 ・ボロン5%入りのポリエチレンブロックをターゲットと した。 ・トリガーレート等、実験の流れは先の友野さんの報 告を参照ください。

3 カット条件(共通) criteria[0] = ( fabs(phi_kin) < 200. && fabs(psi_kin) < 200. && fabs(alp_geo) < 200. && fabs(alp_kin) < 200. && Trigger_HA); //ありえないイベント除去 criteria[1] = (Range < (7.1/1.74e-3 * TMath::Power(Ke/1000., 1.72)) + 28.); //dedxカット criteria[2] = ( (-50.<pos_scat[0] && pos_scat[0]<50.) && (-50.<pos_scat[1] && pos_scat[1]<50.)&&(-162<pos_scat[2] && pos_scat[2]< -8); //fiducial volumeカット(ドリ フト領域全体) criteria[3] = ( Ke > 10. ); //TPCエネルギー criteria[4] = ( rcs_geo_cos_theta > 0 ); //前方のみ criteria[5] = ( 478keV×0.85 <= E_tot && E_tot <= 478×1.15); //エネルギーカット (注1) Back projection imageはビーム軸からTPC容器フランジの上の面までの距離をlとすると、 z=-lの平面で行った。 (注2) criteria[3]を用いた理由については、p51、52で補足

4 ETCC/20150710/Per_2 (ターゲットあり、ビームオン) ETCC/20150710/Per_3
ETCC/ /Per_2 (ターゲットあり、ビームオン)、　Per_3 (ターゲット無し、ビームオン) ETCC/ /Per_2 (ターゲットあり、ビームオン) ETCC/ /Per_3 (ターゲットなし、ビームオン)

5 ETCC/20150710/Per_2 (ターゲットあり、ビームオン)、 Per3 (ターゲット無し、ビームオン)
コンクリート壁 コンクリート壁 床から 120.5 cm 床から107.6 cm 25.9 cm 10 cm ビーム穴 y z軸((x,y)=(0,0)) … uPIC中心を通る z=0 … 容器底板の容器内の面 x ビーム穴の出口の 面から62cmほど z 60 cm (TPC容器フランジの上の面まで) Cathode Iwaki ETCC軸 (視野中心) Anode Iwaki 10 cm (y=0平面からビーム軸の距離) 20 cm (x=0平面からターゲットの ビームの当たる面まで) ビーム軸 5%ボロン含有 ポリエチレン ブロック

6 ETCC/20150710/Per_2 (ターゲットあり、ビームオン)、 Per3 (ターゲット無し、ビームオン)
鉛 ETCC(TPC容器前面、側面、底板とシンチの間に厚さ1mmの鉛シート) ビーム出口(10cm×10cm) ビーム中心 ターゲット ETCC中心軸 (ビーム中心より10cm上)

7 ETCC/20150710/Per_2 (ターゲットあり、ビームオン)
測定時間(real time) … 124分

8 ETCC/20150710/Per_2 (ターゲットあり、ビームオン)

9 ETCC/20150710/Per_2 (ターゲットあり、ビームオン)

10 ETCC/20150710/Per_2 (ターゲットあり、ビームオン)

11 ETCC/20150710/Per_2 (ターゲットあり、ビームオン)

12 ETCC/20150710/Per_2 (ターゲットあり、ビームオン)

13 ETCC/20150710/Per_2 (ターゲットあり、ビームオン)
ビームは視野中心より10cm下を右から左に通っており、ターゲットは視野左に置いているので明るくなってほしいのは左下あたり(Per_4、8も同じ)。 イベント数 Prophecy通過: 76595 cut[0]: % cut[1]: % cut[2]: % cut[3]: % cut[4]: % cut[5]: % Advanced Compton imagingでx-0.5～0.0かつy-0.5～0.0の領域内のイベント数:

14 ETCC/20150710/Per_3 (ターゲットなし、ビームオン)
(ターゲット無し、ビームオン) 測定時間(real time) … 60分

15 ETCC/20150710/Per_3 (ターゲットなし、ビームオン)

16 ETCC/20150710/Per_3 (ターゲットなし、ビームオン)

17 ETCC/20150710/Per_3 (ターゲットなし、ビームオン)

18 ETCC/20150710/Per_3 (ターゲットなし、ビームオン)

19 ETCC/20150710/Per_3 (ターゲットなし、ビームオン)

20 ETCC/20150710/Per_3 (ターゲットなし、ビームオン)
イベント数 Prophecy通過: 36404 cut[0]: % cut[1]: % cut[2]: % cut[3]: % cut[4]: % cut[5]: % Advanced Compton imagingでx-0.5～0.0かつy-0.5～0.0の領域内のイベント数:

21 次セットアップ測定へ

22 ETCC/20150710/Per_4 (ターゲットあり、ビームオン) ETCC/20150710/Per_7
ETCC/ /Per_4 (ターゲットあり、ビームオン)、　Per6、7 (ターゲット無し、ビームオン) ETCC/ /Per_4 (ターゲットあり、ビームオン) ETCC/ /Per_7 (ターゲットなし、ビームオン)

23 ETCC/20150710/Per_4 (ターゲットあり、ビームオン)、 Per6、7 (ターゲット無し、ビームオン)
コンクリート壁 コンクリート壁 床から 120.5 cm 床から109.5 cm 26 cm 10 cm 10 cm (y=0平面からビーム軸の距離) ビーム穴 y z軸((x,y)=(0,0)) … uPIC中心を通る z=0 … 容器底板の容器内の面 x ビーム穴の出口の 面から50.0cm z 28.2 cm (TPC容器フランジの上の面まで) Cathode Iwaki ETCC軸 (視野中心) Anode Iwaki 8.0 cm (x=0平面からターゲットの ビームの当たる面まで) ビーム軸 5%ボロン含有 ポリエチレン ブロック

24 ETCC/20150710/Per_4 (ターゲットあり、ビームオン)、　Per6、7 (ターゲット無し、ビームオン)
Per_2よりもETCCがビームに近く、ターゲットが視野中心によっている。

25 ETCC/20150710/Per_4 (ターゲットあり、ビームオン)
測定時間(real time) … 72分

26 ETCC/20150710/Per_4 (ターゲットあり、ビームオン)

27 ETCC/20150710/Per_4 (ターゲットあり、ビームオン)

28 ETCC/20150710/Per_4 (ターゲットあり、ビームオン)

29 ETCC/20150710/Per_4 (ターゲットあり、ビームオン)

30 ETCC/20150710/Per_4 (ターゲットあり、ビームオン)

31 ETCC/20150710/Per_4 (ターゲットあり、ビームオン)
イベント数 Prophecy通過: % cut[0]: % cut[1]: % cut[2]: % cut[3]: % cut[4]: % cut[5]: % Advanced Compton imagingでx-0.5～0.0かつy-0.5～0.0の領域内のイベント数:

32 ETCC/20150710/Per_7 (ターゲットなし、ビームオン)
測定時間(real time) … 67分

33 ETCC/20150710/Per_7 (ターゲットなし、ビームオン)

34 ETCC/20150710/Per_7 (ターゲットなし、ビームオン)

35 ETCC/20150710/Per_7 (ターゲットなし、ビームオン)

36 ETCC/20150710/Per_7 (ターゲットなし、ビームオン)

37 ETCC/20150710/Per_7 (ターゲットなし、ビームオン)

38 ETCC/20150710/Per_7 (ターゲットなし、ビームオン)
イベント数 Prophecy通過: 20356 cut[0]: % cut[1]: % cut[2]: % cut[3]: % cut[4]: % cut[5]: % Advanced Compton imagingでx-0.5～0.0かつy-0.5～0.0の領域内のイベント数:

39 次セットアップ測定へ

40 ETCC/20150710/Per_8 (ターゲットあり、ビームオン) ETCC/20150710/Per_9
ETCC/ /Per_8 (ターゲットあり、ビームオン)、　Per_9 (ターゲット無し、ビームオン) ETCC/ /Per_8 (ターゲットあり、ビームオン) ETCC/ /Per_9 (ターゲットなし、ビームオン)

41 ETCC/20150710/Per_8 (ターゲットあり、ビームオン)、 Per_9 (ターゲット無し、ビームオン)
コンクリート壁 コンクリート壁 床から 120.5 cm 床から109.5 cm 26 cm 10 cm 10 cm (y=0平面からビーム軸の距離) ビーム穴 y z軸((x,y)=(0,0)) … uPIC中心を通る z=0 … 容器底板の容器内の面 x ビーム穴の出口の 面から50.0cm z 40 cm (TPC容器フランジの上の面まで) Cathode Iwaki ETCC軸 (視野中心) Anode Iwaki 8.0 cm (x=0平面からターゲットの ビームの当たる面まで) ビーム軸 5%ボロン含有 ポリエチレン ブロック

42 ETCC/20150710/Per_8 (ターゲットあり、ビームオン)、　Per_9 (ターゲット無し、ビームオン)
Per_4よりもETCCをビームから12cm分だけz＋方向に離した。

43 ETCC/20150710/Per_8 (ターゲットあり、ビームオン)
測定時間(real time) … 20分

44 ETCC/20150710/Per_8 (ターゲットあり、ビームオン)

45 ETCC/20150710/Per_8 (ターゲットあり、ビームオン)

46 ETCC/20150710/Per_8 (ターゲットあり、ビームオン)

47 ETCC/20150710/Per_8 (ターゲットあり、ビームオン)

48 ETCC/20150710/Per_8 (ターゲットあり、ビームオン)

49 ETCC/20150710/Per_8 (ターゲットあり、ビームオン)
イベント数 Prophecy通過: 16083 cut[0]: % cut[1]: % cut[2]: % cut[3]: % cut[4]: % cut[5]: % Advanced Compton imagingでx-0.5～0.0かつy-0.5～0.0の領域内のイベント数:

50 ETCC/20150710/Per_9 (ターゲットなし、ビームオン)
測定時間(real time) … 5分 測定時間は短いのでデータ解析は省略 (スケーラー値参考のためのデータ)

51 補足 Cut criteria[3] について

52 ETCC/20150710/Per_2 (ターゲットあり、ビームオン)
Keが10keV以下、特に5keV以下は 赤線のカットを厳しくしてもノイズ成分が 大量に混ざってくるようだ。 + = Ke>10keV のみ使用 Ke<=10keV のみ使用 全Ke使用 Per_4のデータも見てみたが、 Ke<=10keV以下のデータは中心集中しやすい。 Ke<5keVのみ使用した場合