8/14のLXeTPC (TXePET) 打ち合わせのメモ原稿
日時：8月14日、木曜日、午後4時より
場所：先端計測実験棟多目的室
出席者：田中、佐伯、金子、東、田内
以下、メモ（敬称略）です。ここで、Q（質問）、A（答え）、C（コメント）です。
TPC試験報告（金子）
ファイル：報告：ppt , PDF ( 11ページ, 636KB )
TPC設置方法の変更を行いつり下げる方法にした。ケーブルの導入、フィードスルーへの接続がし易くなった。現在、この新しい方法での手順を詰めている。
AMPTEK A250（ゲイン1V/pC）のテストを行っている。PC 250 TESTボードを用い、これのTest Inputに振幅1Vの方形波（クロック）を入力した。その2KHzと100Hzでのアンプ出力は0.24Vと0.82Vであった。ここで、アンプの時定数は1pF x 300MΩ=0.3msecである。このTEST回路の仕様によると、1Vで2pCの電荷入力される。このとき、出力として2Vが期待される。
次に、gridを50Ωでターミネーションし、gridにクロック方形波を入力し、PADをA250のDetector InputにDC接続した。gridとPADの距離は2mmで、PADの大きさを1cm x 1cmとすると、これの静電容量は0.44pFと見積もった。（液体キセノン中では0.9pFとなる。）このテストパルス入力はPAD上に、振幅1V x 0.44pF = 0.4pCの電荷を供給させることになると見積もった。最初に50Hzの電源ACノイズが観測された。アンプ基板のグランドをTPC容器の筐体に接続したところこのノイズはなくなった。したがって、アースの取り方を最適化しなければならない。これから、容器内でのテストを行う。
- C : テストパルスの結果を見ると、十分に低い周波数（< 100Hz）の入力が必要に思われる。
- C : クロック方形波の振幅は±に触れているが、0Vを基準に振幅の極性を一方向にすべきである。このままではアンプ出力にDCレベルが現れ、正しいテスト方法ではない。
- Q : 観測されたゲインがカタログ値より小さいとのことだが、oscilloscopeの使用方法は正しいか。
- A : oscilloscopeは200MHzの周波数帯域があるので、立ち上がりの部分を十分に観測できている。
- Q : 液体キセノンTPCでの期待されるシグナルとはどのようなものか、先ず示してほしい。
さらに、PINフォトダイオードの出力をアンプの入力としてのテストを準備している。これはICEPPの人からサンプルとしてもらったもので、S3096-02（HAMAMATSU製）である。 蛍光灯の光での反応は確認した。 光シールドボックスを作成しLED光源でテスト予定である。
- Q : 逆バイアス電源(+12V)に直列の10KΩとグランドへの100nFの役割は何か？
- C : 一般的な電源供給方法である。
- C : LED光源では入力としての電荷量が不定である。それより、コンデンサーに貯めた電荷を入力したらどうか。
- Q : 何のためにPINフォトダイオードでテストしているのか。
- A : 勉強したいため。
- C : 元々の動機は、液体キセノン中のシグナルをシミュレーションするもので、NaI-Amの光源のPIN-PD出力をアンプに入力しゲイン、S/N等を測定することであった。5.5MeV/25eV=NaI W値で約20,000個の光子がPIN-PDへ入射される。しかしながら、S3096-02のNaIシンチ波長410nmでの量子効率は0.2のため、光電子数が4,000個となる。Liq.Xeシグナルの1/10程度であるので、より強い光源のLEDを用いることにした。
- C : 液体キセノン中、シンチレーション光に対してほぼ100%の量子効率をもつAPDの論文："Detection of Scintillation Light of Liquid Xenon with a LAAPD" http://arxiv.org/pdf/physics/0203011
cathode, grid, padからなる構造の設計原理。特にgridの機能、それに基づくPADで検出されるシグナルの大きさ、立ち上がり時間などの見積もりを、次回に示すこと。
参考書：F. Sauli, Principles of Operation of Multiwire Proportional and Drift Chambers, CERN. 77-09 (1977).
Keisuke Fujii, "Basic Physics Behind Operation of TPC, Part I", ILC-TPC School Beijing: 7-11 Jan., 2008, Revised on Feb.9, 2008（講義ノート）
シミュレーション報告（東）
ファイル：報告：PDF ( 11ページ, 280KB )
２つの対向するシンチレーターからの直線の定義から説明を始めた。
各シンチレーターブロック内を細分化する。その細分化したものの対向する２対より直線を引く。この直線に各ブロック内での長さに比例する重みをつけ、その重心より最適の直線を定義する。
- Q : シンチは１個だけがなっているのか。
- A : はい
- Q : 何の重心をとるのか。
- Q : 何の確率の分布の重心か？ 確率理論を理解すべきである。
- C : アルゴリズムのベースである帰納法と演繹法を勉強すべきである。
- Q : 全体の流れがわかるような大きなアルゴリズム（フローチャート）を先ず示せ。
- C : 2ガンマ線の発生点より考えたらどうか、例えば、発生点を原点としたらどうか。イメージングの最終目的から考えたらどうか。
宿題として、幾つかの発生点からの２ガンマ線のシンチブロックでの検出のパターンを求めてみること。 また、次回、ガンマ線検出からイメージングまでの流れを示す大きなアルゴリズムを示すこと。
停電の準備
8/15中にすべての電源を落とし、分電盤のスイッチも切ること。
以上。