2011, 6/2のLXeTPC (TXePET) 打ち合わせのメモ原稿

日時：6月2日、木曜日、午後4時より
場所：開発棟実験室
出席者：高木（横浜国大)、田内（KEK）

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。

TEGトランジスタ(Tr)チップの低温試験準備とAPD研究、高木

今後の予定は；
  1. Transistor (CMOS, NMOS, ELT-NMOS) TEG test 低温試験
    6/2-3 ケーブル作り、実験システムの構築を終了
    　6/7-10 冷却試験
  2. ASIC研究
    Spice simulatorをよりカスタマイズするため user登録を行いたい。
    Test boardの設計を田中氏より提案された。その仕様について房安氏らに相談したい。また、東氏の使用のものをチェックしてみる。
  3. APD研究
    ノイズ軽減を行った自作のPreampを使用して行う予定である。 谷口氏の講義ノートを勉強している。4年生の協力も得て行いたい。172nm 光源として 固体シンチレーション光(170nm)の使用を試みる。ただし、光量が少なすぎる場合は、キセノンガスを封入した容器からのシンチレーション光を用いる。既存のPMTとの性能比較から、APDの量子効率を求める。このとき、collimatorなどでacceptanceをdefineして行う。
  • C : Tr-TEG, ASICの低温試験と平行してAPD研究もどんどん進めてほしい。

    • 実験進捗状況、高木，田内

    PADシグナルのノイズスタディーを5/18-20に、高木，金子が行った（電子ログ：Runlog 212 - 215) 。pre-amp（16ch NIM A250モジュール）出力が発振していた。その振幅の大きさを見ながら、その（発振）ノイズ源を探した。純化装置のモーター（循環用のダイヤフラムポンプ）とファン（冷凍機冷却用）がその発生源らしいことがわかった。この間に、PAD6のBANDYコネクター用ピンのハンダ付けをし直し接触不良を改善した。PAD11とPAD14は死んでいる。１つのみのPADシグナル上のノイズは小さいが、同一のドータカード上の二つのシグナルを同時に入力すると約3us(300kHz)の振動が生じたが、フランジの周囲をアルミホイルで囲うことで消滅した。全PADを入力すると、同振動のように発振した。
  • C : テストパルス入力でのデータを収集するためにはトリガーコインシデンスのDの単独入力とすること。
  • C : テストパルスの振幅は0.25Vになっていたようだ。特に、　S/Nを見るためには、振幅=0.05V, offset=-0.025V, 50Hzの方形波を２分割し、その一方を31dBする。このとき、ドータカード上のテストパルス用の2pFのコンデンサーには1mVの振幅の方形波が入力される。期待されるシグナル（0.51MeV）の大きさは、数mV/pFであるので、この31dB入力で十分な大きさのS/Nが必要である。
  • C : 一般に、テストパルスの立ち下がりで電荷を入力するため、そのPre-amp出力の振幅はプラスとなる。これをShaping ampに入力するとプラスの極性をもつ出力が得られる。CAMAC FADC c1115はマイナス極性の入力を必要とするので、CAEN N568B (shaping amp)の出力を（マニュアルコントローラで）逆転させている。
    • 電子ログ（Runlog ID 219)のように、5/28にPADシグナルのノイズの確認を行った（田内）。先ず、Pre-amp（16ch NIM A250モジュール）出力を見ると、上のように発振していることを確認した。4chのPreamp test boxを用いて単独のテストパルスチェックを行った。他のPADがNIMモジュールに入力されているとき、このtest box出力でも発振していたが、それらをNIMモジュールからはずすと発振はなくなった。次に、NIMモジュールにPAD1より順に入力してその出力を見ると、PAD6を入力した時に発振し、これだけを入力しなければ発振しないことがわかった。この原因は不明であるが、PAD6はtext boxでpreampしN568Bに入力して、CAMAC-FADCで読み出すことができた。上記の31dBのテストパルス入力に対して、S/N>5であった。ただし、PAD15と16は大きな50Hzノイズがのっており、PAD11と14は死んでいる。また、PAD5は他に比べてノイズが大きい。
    C : PAD11とPAD14が死んだのは、5/14と5/17の間であることが電子ログ：Runlog 210で示されたデータからわかる。5/17からは液層循環が行われている。それ以前の5/14のデータを見ると、ベースライン上のノイズがかなり小さいことがわかる。
    液体キセノン中のPMTシグナルは5/18 14:00から5/28 16:00までDAQ不調のためモニターできなかった（電子ログ：Runlog 216 )。DAQ復帰後に１時間置きのデータ収集を行っている。この間に、chamber内温度が上昇しガス化してシンチレーション光量が少なくなることがあり、液層循環を中断しなければならないことがあった（Runlog 218）。冷凍機が順調のときは2L/分で循環できるが、しばらくすると温度上昇でガス化しシグナルの大きさが減少することがしばしば起きた（Runlog 220)。現在もその状況で冷凍機を含めてchamber内の温度を自然上昇させている。
    C （笠見）: 冷凍機の不調の原因として、(1) 圧縮機のヘリウムガスに含まれている不純物が凍りついたこと、(2) 冷凍機が凍りついてしまったこと（固体キセノン）が考えられる。いずれの場合も、冷凍機を一度暖めて復活させることができる。
    C : 何度も繰り返すので何か対策が必要ではないか。
    C (笠見）: １つの問題点は、冷凍機の設置部分は真空断熱されておらず、その部分のキセノンガスを通して外気の熱が進入して、その分、余分な冷凍能力を使用している。現在、その付近のchamberの外周に断熱のため、ゴムを巻いてある。　また、ヘリウムガスは交換している。一度、chamber内のすべてを常温にしてみることも必要と思われる（現在、そうしている）。
    再冷却は来週に行う予定である。

    その他

    次回の定例会議は、6/9（木曜日）の午後4時からの予定です。

    以上。