2009,7/30のLXeTPC (TXePET) 打ち合わせのメモ原稿

日時：7月30日、木曜日、午前10時より
場所：先端計測実験棟多目的室
出席者：三原、春山、佐伯、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。

4ch Pre-amp box checkoutと予定、田内

先週、藤井により4chのPre-amp boxが製作された。このboxのcheckoutを行った。その詳細は電子ログブックに書いたので参照してほしい。以下、簡単に報告する。

box内のハンダ不良、pre-amp(A250)とテストボード（p250)との電気接触（ショート）などを修正した。

先ず、chamberからのpadシグナルケーブル４本をそれぞれのchに接続した。ch1とch2はFETとfeedback回路はchamber内のあり、ch3とch4の場合p250ボード上にある。ch1とch2のOUTとfeedbackケーブルをT型コネクターでbox上のOUTに接続したところ、比較的S/Nのよいpost amp（Ortec製の570と571を使用,ゲインはともに50倍）出力を得ることができた。その他の接続ではノイズが大きくなってしまった。α線からのシグナルとすると、液体キセノンの純度はかなりよくなっている（<10ppb）と思われる。ch3とch4のpost amp出力はノイズのみしか観測できなかった。特に、ch3は5V程度の大きなものが出力されていた。

次に、ch3とch4をテストパルスでチェックした。入力は100Hz,波高0.25(=0.5/2)Vの矩形波で、2pFのコンデンサーで電荷（0.5pC=0.25Vx2pF）が入力される。ch4は期待通りの0.5Vの出力があったが、ch3はそれより小さく不安定なものであった。ここでPre-ampゲインは1V/pCである。　ch3の原因追及のためA250やFETの交換を行ったが改善は見られなかった。さらに、box上のレモレセプタそしてTEST-IN用のコンデンサ(2pF）も交換したが改善は見られなかった。

Q : ch1, ch2のpost amp出力より純度を評価するとき、すべてのpadシグナルの総和が必要でないか。
A : カソードメッシュ面上に接着されているα線ソースの直径は5mmで4つのpadの中心点に設置されている。理想的にはそれぞれのpadはα線ソースの1/4づつの電荷を独立して検出する。２つのpadシグナルの相関は7/16のmeetingで藤井より報告されている。そのプリゼンより2次元分布をここ（pdf）に示す。この分布より、ほとんどがpad１つのみの検出である。その対角線上にあるもの（0.1%程度？）は宇宙線により２つのpadを通り過ぎたものと思われる。
C : ch3のp250ボード上の抵抗値を調べたが正常であった。気になったのはch3のグランドラインがch4のものと違っていたことだる。ch4はboxのアルミケースにしっかりとアースされている。
C : ４つのpadで宇宙線事象を解析する予定であるのでch3を生かせる必要がある。
C : 必要なpost ampの2ch分の候補として、横浜国大にあるものを来週チェックする予定である。
C : Ortec製のpre-amp+shaper ampのテストも行いたい。　NIMビンがもう一台必要と思われる。

解析用の複数のpadをヒットする宇宙線はひじょうに少ないと思われるので十分な時間の測定が必要に思われる。したがって、冷却は8/17の全所停電まで続けたい。

C : 現在使用している冷凍精製循環システムは停電にも対応しているので何もしなくても大丈夫であるが、実験終了時にコンプレッサーの電源を切るだけでよい。
A : 8/14（金）に終了したい。

低温恒温槽使用のASICチップ試験、田内（東）

低温恒温槽の試作機の試験を兼ねてASICの冷却テストを東、笠見とともに行った。これも電子ログブックに書いたので参照してほしい。

本来の使用方法と違って恒温槽内に乾燥窒素を流しながら冷却を行った。到達温度は、フル運転でAISCテストボード上に設置した温度計で-20℃であった。このとき、冷凍機ヘッド部分の温度は-80℃であった。-100℃の目標温度に比べて高く、断熱シールド、ケーブルのフィードスル、テストボードと冷凍機ヘッドの熱コンタクトなどいろいろの改善が考えられる。

-20℃の状態でASICチップ（pre-amp + shaper amp + buffer amp )の結果は液体窒素による結果を再現するものであった。今回は、一定温度で十分な時間をかけいろいろの入力条件、特に、周波数依存性などを測定することができた。心配されていたノイズはshaper ampの出力ではほとんど問題とならなかった。ただし、ENC測定時には問題となるかもしれない。結果をまとめると、900Hz, +400mV出力の場合次の二つの成分があった。+400mVパルスで約300Hzのものと+200mVから400mVまでゆるやかに（数秒？）変動するものであった。 100Hz, +400mV出力の場合同様に２成分あった。+400mVパルスで約30Hzのものと+200mVから400mVまでゆるやかに（数秒？）変動するものであった。10Hz, +400mV出力の場合ゆるやかに（20-30秒）変動していた。次に、入力のパルス高を1/2として同じようなものを観測した。全体に、変動がよりゆるやかになった。また、変動のパターンはランダムではなく、だんだん小さくなり、だんだん大きくなるというものであった。最大に達した時、しばらくそのままの状態を保持することもあった。

これから、pre-ampとshaper-ampのコンポーネントごとのTEG試験を行う予定である（東）。

その他

次回meetingは8/6日（木）午前10時から行う。

サマーチャレンジのリハーサルは8/3-6です。
田中より、「サマーチャレンジで足りなかったモジュール（G.G.)は中村さんに持ってきていただくことになりました（恐らくすべてそろう？）。ネットワークはTAはtsubakiに接続できますが、参加学生はKEK外部LANになります。そのためデスクトップPCを含めてローカルネット接続を（無線）構成するかデスクトップPCをKEK外部LANに置くことが考えられます。ネット接続については計算機センターが対応することになってます。あと足りないものはPMT用HVケーブルですが来週ケーブル作りをTAの方と一緒にやりたいと思います。」とのメール連絡があった。

以上。