2009,4/2のLXeTPC (TXePET) 打ち合わせのメモ原稿

日時：4月2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、春山、佐伯、田内、（三原、電子メール）

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進捗状況、田内

ファイル：シグナル@3/31, PDF

上のPDFファイルに示したように、学会後の3/31に電荷シグナルを観測したところ、PMTシグナルに同期した（約200Hz）電荷シグナル（TPC HV=-2kV）をPost-amp出力で確認した。同一ファイルにあるようにTPC HV=0kVの条件下ではそのシグナルは見えなかった。

シグナルのパルス高は12mVで、940電子数相当と見積もることができる。5.49MeVのα線のもの0.3%程度の電荷量である。

以下に、不純物量のオーダー評価を試みる。仮定として、（１）不純物がないとき、全電荷量（α線, TPC-HV=-2kV）の5%が再結合を逃れてアノードに到達する、（２）電荷量の不純物による減衰は指数関数のexp(-τ）によるもので、減衰長λ=τxドリフト速度（2.2mm/usec)とする、（３）減衰長と不純物量は負の線形相関があり、その計数を液体アルゴンのものと同一とする、λ(Ar) = 500mm/ppb。　これらの下に、不純物量は130ppb程度と見積もることができた。

さらに、現在の純化・循環速度の1.1リットル/分（ガス流量）を仮定し、1.5リットルの液体Xeの不純物を純化していること、最初の不純物量を1,000ppbとすること、指数関数的に純化されると仮定すると、純化開始後、45日目の130ppbに相当する純化曲線を得ることが出来る。この値を再現するためにゲッターでの純化効率を2.4%とした。これによると、一週間後にはパルス高は倍になっていると予想できる。

詳細は4/9のグループ内レビューで説明する。

純度改善のための計画、春山

以下の項目を予定している。

チェンバ等ハードウエアの変更
- ターボ直付け　
- 高真空計直付け（ビルトアップ）　
- 循環ポンプチェック　
- キセノンガス充填？　
- ラプチャ―ディスク（安全弁）　
- 冷凍機ヘッド空冷増量（DC12Vファン）　
- ポンプ空冷（DC12Vファン）
制御システム
- 新データロガー（よりノイズは少ないことが期待される）
  　動作チェック中 - 交換　
- 新温度コントローラ - 購入済　
- UPS変更（未発注）
  温度コントローラ、PCに使用中、アラームが鳴ったことがあり、その都度、それらの電源を立ち上げなければならない。

今後の検討の結果、必要なら、液体窒素で強制冷却し循環速度を大きくし、純化速度を上げることもできる。ただし、大きなパワーのPTに交換しなければならない。

電子メール報告、三原

ピュリティモニター

ようやくベータ線ソースが届きました。線源を確認後設計作業に入りたいと考えています。

新PMT

高QE化したPMTが浜松からできてきました。もとはMEG用なのですが、 KEKで試験できるのならやっても良いかと思います。早めに結果を必要としています。

真空引き

「純化の改善」とも関連していることですが、現在の真空引きでは実験開始の状態があまり良いとは言えません。皆さんの合意が得られればターボをチャンバーに直付けしたいのですがいかがでしょうか。改造に必要なバルブ等の部品はほぼそろっています。

C : -100℃でのテストは、超低温恒温槽を使用することも考えられる。むしろ、エレクトロニクスなどの試験用にも必要に思われる。

サマーチャレンジ

8/20-28　希ガス低温液体検出器の演習（実験）を提案している。　　横国大の中村さんに代表、KEKスタッフがサポートする体制で対応したい。予算は50 - 80万円／演習である。

いろいろ議論した結果、演習テーマとして；

いろいろの結晶（シンチレーション光）によるガンマ線カロリメータの特性測定
結晶として、CsI(Tl), BGO, NaI, LYSOなど、比較としてプラスチックシンチレータそれぞれの結晶での光量比較、ガンマ線反応の光電効果とコンプトン散乱頻度の違いなどを測定;
放射線ソースとして、Na, Cs, Am, Coなど
APDの特性測定;
ゲイン、ノイズ（Noise Equivalent Charge）、分解能、時間情報、
PMTとの比較、できれば、磁場中での特性（超伝導磁石＠低温センター ?)
光検出器として、PMT, APD - PMTはXe用とそうでないものとのQ.E.の違い、APDとの違いを測定
- 光検出方法の違いを理解できるとよい
何とか、-100℃での特性を測定し（超低温恒温槽の購入？）常温との比較を行う。
液体キセノンPETの基本特性の測定;
ガス又は液体キセノンTPCと結晶シンチレータとの組み合わせ
positron source (²²Na）を使用し、上の２つの検出器による2γ測定を行う。
TPCはシンチ光と電荷シグナルの測定 - ドリフト時間の測定（電場依存性）、エネルギーの相関、
また、宇宙線用のトリガーを準備し、ガンマ線との違いを測定
２つの平行板からなるイオンチェンバーの製作と特性測定
　２気圧のXeガス中
　　ドリフト速度の測定（電場強度依存性）
　　エネルギー分布と分解能（α線、γ線）の測定
　　シンチ光と電荷信号の相関

その他; FJPPL、Karl帰国

5/20-21の日仏FJPPL-WS参加のため、5/17-21 Nantes大　DominiqueとEricが来所する。5/18は早稲田で道家さんと（PETに関する）打合わせし、19日火曜日午後1時30分から、実験棟多目的室でKEK打合せを行うことにした。

Karlは無事帰国（3/31）した。メールがあり皆さんによろしくとのこと。彼はpurity monitorの計画と本実験状況のレポート提出した。

以上。