Transcript 低圧ガス中でのGEMの運用

MPGD研究会 2011/12/10
• 銀河の星の回転速度が外周部で落ちず
⇒ 銀河スケールに暗黒物質
• 銀河団衝突領域で、重力ポテンシャルの
位置がバリオン分布と異なる
⇒ 銀河団スケールに暗黒物質
• 宇宙論パラメータの測定（CMBなど）から、
バリオンの約5倍の暗黒物質
⇒ 宇宙論スケールに暗黒物質
⇒ 宇宙の様々な階層に
非バリオンな"暗黒物質"
星の回転速度 [km/s]
銀河の回転曲線
銀河の中心からの距離 [pc]
銀河団衝突領域
宇宙のエネルギー組成
New general WIMP search with an Advanced Gaseous tracker Experiment
• 暗黒物質の到来方向を測定
• 反跳原子核の飛跡をMPGDで測定
予想されるcosθ分布
DM
θ
Nucleus
σSD=1pb
M=100GeV
target:F
前後非対称性
cosq
m-PIC
• サイズ : 30x30cm
• ピッチ : 400mm
GEM (8分割)
• サイズ : 28x23cm or 28x31cm
• 厚 : 50mm or 100mm
• 穴径 : 70mm
• ピッチ : 140mm
Drift plane
30cm
• ガス : CF4
• 圧力 : 0.1atm
圧力ごとのFの飛跡長（SRIM）
• μ-PIC（400μmピッチ）で飛跡を取る
• 数mmの長さが欲しい
⇒低圧
長
短
• 低圧ではピクセル当りの電子数が減少
⇒高ゲイン
• 50μm厚GEMではゲインに限界
⇒100μm厚GEM
50μm厚GEMのゲインカーブ
要請値1500
予想されるエネルギースペクトル
σ=1pb, M=100GeV, target:F
GEM-bottom
のHV供給線
GEM-topの
HV供給線
銅テープ
PEEK製の枠
PEEK製のネジ
1MΩ抵抗
μ-PICと合体
インダクションは5mm
10B板（エネルギーキャ
リブレーション用）
ドリフトケージに取り付け
• バックグラウンドの測定
• 一番上のGEMが死んでる・・・
• 実は上下反転なので10B板の領域
y
x
x
y
このままキャリブレーションすらできないのか？！
• 壁からのα線（バックグラウンド）
• この関係からcalibrationが可能
• バックグラウンド自体はfidutial-cutで落とせる
GEMが死んだ
領域はカット
SRIMで計算した
Heの線
TPCケージ
α線
μ-PIC面
真空容器
●・・・100μm厚GEM
▲・・・50μ厚GEM
anode:515V,ΔGEM:220V
anode:515V,GEM-bottom:280V
• インダクションは同じゲインでサチる⇒透過率が100％に漸近
• ΔGEMでゲイン上昇
• 最高値：2000@50μm⇒4500@100μm
• 100μm厚の大型GEMを運用開始（0.1atm）
• 一番上の短冊が死んだ
（Energy-Lengthの関係からcalは可能）
• ゲインは4500まで出る
（50μm厚では2000まで）
ありがとうございました
まだだ、まだ終わらんよ