Transcript MPPC評価実験

1600ピクセルMPPC
（311-31A-002-2）
の特性評価
2006 5/11 ILCカロリメータミーティング
筑波大学 前田 高志
もくじ
・ゲイン
・レーザーによる測定
・結論＆予定
ゲイン vs バイアス電圧
Fit失敗？
室温での測定(~20℃)
ピクセル容量
C = 0.02 ± 0.00 (pF)
ガイガーモード開始電圧
Vo = -67.51 ± 0.01 (V)
レーザーシステム＠KEK
１６００ピクセルMPPC
~２５mm
レーザースポット
（減光前）
• YAG Laser
• l = 532 mm (green)
• Pulse width ~ 2 nsec
• Pulse rate ~ 8 kHz
• Spot size ~ 1mm
ただしスキャン中にフォーカスが
悪くなってスポットが広がる。
MPPCの水平方向の傾き？
またはMPPC表面のアクリルの
せい？
• 減光フィルターにより、平均光量
を0~1フォトンにして使用
• 室温で測定
今回の測定
• 1ピクセル内のスキャン
• ピクセル毎のスキャン（中心入射）
で、それぞれ
• 検出効率
• ゲイン
• クロストーク
のばらつきを測定
• バイアス電圧 = -70.0 V
• MPPCの信号をアンプで100倍に増幅
• ゲート幅 ~ 40nsec
１ピクセル内のスキャン
• 1600ピクセル中の、ある1ピクセル内をスキャン
• 10x10=100点について、それぞれ10000イベント
ずつ測定。
ピクセル内スキャン – 検出効率
Efficiencyの定義
F 
N  0 .5 pe
0.5PEのイベント数
N All
すべてのイベント数
有感領域の割合は15～20％
ばらつき～１１％
ピクセル内スキャン – ゲイン
１０^5
ADCCount
Gainのばらつき
~2.7％
（有感領域では）
ADCCount
ピクセル内スキャン –クロストーク
Cross talk fraction
= Nevent(>1.5p.e)/Nevent(>0.5p.e.)
Preliminary
ピクセル毎のスキャン
• 1600ピクセル中の2領域、
それぞれ60,100ピクセルの中心にレーザーを入射
• 各ピクセル10000イベントずつ測定
領域A
(6x10ピクセル)
領域B
(10x10ピクセル)
センサー面
ピクセル毎の検出効率
領域A：
ばらつき = 5.6 %
領域B：
ばらつき = ２.８ %
ピクセル毎のゲイン
１０^5
領域A：
１０^5
ばらつき =9.3 %
領域B:
ばらつき =2.7 %
クロストーク
領域A:
ばらつき =3.0 %
領域B:
ばらつき =6.8 %
今後の予定
HPK訪問までに、1600pixelについて
• Linearity
• P.D.E
もし間に合えば、
• Gain, NoiseRateの温度依存性
６月には、もっと時間をかけて400/1600pixelの
レーザースキャンを行う予定。