Transcript MPPC の出力が線形であると [ pe ]

1600-pixel MPPC の応答曲線
学術創成会議 2007.8.6
筑波大学 須藤裕司
山崎 生野 高橋
GLDCAL グループ
以前の応答曲線
pixel 数を超えた信号を出力
→ MPPC は回復が早く応答は
光信号の時間幅に依存する
と考えられる
今回は
MPPC の回復について調べ
応答曲線について研究を進めた
MPPC の recovery time 測定
• 型番 : S10362-11-025U ( 1600-pixel 2006/12 )
•LASER と LED をほぼ全てのpixel が出力する程度の光量
で連続して光らせた
Thermostatic
chamber
LASER
MPPC
Clock
generator
Delay
LED
LASER
• wave length 408 nm
Function
generator
• pulse width 52 ps
LED
• wave length 470 nm
MPPC output
ps light
pulser
Set-up
[V]
•Vbias -71.0V, -71.5V, -72.0V
Dt
90 92 94 96 98 100 102
[ ns ]
t=0
Oscilloscope
LASER
LED
8ns
LASER & LED
(LASER & LED) - LASER
%]
output
MPPC
for LED[light
output
MPPC
Recovery time の Vbias 依存性
fit function
Δt [ ns ]
• recovery time (τ)はVbias に依存しない
•dead time （t0）~ 1.5 ns
Recovery time
• recovery time ~ 4 ns
応答曲線の測定
• LED への入力信号の時間幅 8, 16, 24ns
（立ち上がり・下がり0.67ns）
• Vbias 70.3, 71.5, 71.9, 72.7V ( 時間幅16ns )
set up
MPPCの応答：LED への入力信号幅２４ns
Clock Generator
thermostatic chamber
PMT
LED
Function
λ~410nm
Generator
Gate Generator
MPPC
（25℃）
ADC
MPPC
PMT
応答曲線の入力信号の時間幅に対する変化
MPPC の出力が線形であると
仮定した場合の光電子数
• 応答曲線の形は入力信号の時間幅によって変化する
• 時間幅が広いほど、saturation の具合は緩やか
[ p.e. ]
Deviation [ ratio ]
Deviation [ ratio]
出力が線形であると仮定した場合
からのずれ
MPPC の出力が線形であると
仮定した場合の光電子数
[ p.e. ]
MPPC の出力が線形であると
仮定した場合の光電子数
• ~ 200 p.e. まではほとんど線形な応答
[ p.e. ]
Vbias 依存性の測定
MPPC の出力が線形であると
仮定した場合の光電子数
• 応答曲線はVbias に依存しない
[ p.e. ]
Deviation [ ratio ]
Deviation [ ratio ]
出力が線形であると仮定した場合
からのずれ
MPPC の出力が線形であると
仮定した場合の光電子数
[ p.e. ]
MPPC の出力が線形であると
仮定した場合の光電子数
• ~ 200 p.e. まではほぼ線形
[ p.e. ]
Summary & plan
Summary
•1600-pixel MPPC の recovery time と
応答曲線について測定を行った。
• recovery time にVbias 依存性はなかった。
recovery time ~ 4ns
dead time ~ 1.5ns
• 応答曲線の形は入力信号の時間幅に依存し、時間幅が広いほど
saturation の仕方が緩やかであった。
Vbias に依存しない。
~ 200 p.e. までほぼ線形。
Plan
• プラスチックシンチレータとWLSFの組み合わせで測定を行う。