csi シンチレータと mapmt ヘッドアンプユニットを用いた 動作実験
DESCRIPTION
CsI シンチレータと MAPMT ヘッドアンプユニットを用いた 動作実験. P6 豊田・安井. 目次. 目的. 2. 装置. 3. 方針など. 4. 結果. 5. まとめ. 1. 目的. マルチアノード光電子増倍管 MAPMT を読み出す回路であるヘッドアンプユニットを直接とりつけデータを取得して処理する. CsI ( Tl )シンチレーター. 2. 装置. 50mm. 50mm. 50 x 50 x 2 (mm) 減衰時間 1 μsec シンチレータと光電子増倍管は暗幕で覆った. MAPMT. 浜松フォトニクス H9500 - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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CsI シンチレータと MAPMTヘッドアンプユニットを用いた
動作実験
P6 豊田・安井
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目次
1.目的1.目的
2. 装置2. 装置
3. 方針など3. 方針など
4. 結果4. 結果
5. まとめ5. まとめ
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1. 目的マルチアノード光電子増倍管 MAPMT を
読み出す回路であるヘッドアンプユニットを直接とりつけデータを取得して処理する
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CsI ( Tl )シンチレーター50 x 50 x 2 (mm)減衰時間 1 μsec シンチレータと光電子増倍管は暗幕で覆った
MAPMT浜松フォトニクス H950016ch x 16ch = 256ch52×52× 39 ( mm )1ch = 3.04 x 3.04 (mm)Gain 1.05 x 100 万
50mm
50mm2. 装置
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ヘッドアンプユニット
ADC12bit 4096ch役割: Preamp + Shaper + トリガー + ADC 1event 512byte (2Byte x 256ch)
ヘッドアンプユニットMAPMT
MAPMT の各 64ch 分ずつまとめてアノード出力を受け取る
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仕組み 光電子増倍管はシンチレータからの蛍光によっ
て光電子が発生→増幅して集める MAPMT は 256ch に対してそれぞれアノード・
増幅部が対応し多数の信号の読み出しが可能
PMT
X 線 γ 線
シンチレーション光
ヘッドアンプユニット
VME へ
ADC データ
CsI シンチ
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自作プリアンプで見る
ヘッドアンプユニットなしで 256chMAPMT からのひとつの ch の生の信号を確認した
200μsec
300mv
CsI線源
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64ch バージョンの80068型MAPMTをサンプルプログラムを動かしてプログラムをチェックした→ 256ch バージョンに使用
ヘッドアンプユニット + MAPMT H8500
検出器80068MAPMT
VME 80057 PC
電源+ファン
High Voltage
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セットアップ
検出器 CsI+80058MAPMT+
ヘッドアンプユニット
VME 80057A PC
電源 ±3v
High Voltage-900V
(VME80057A)
(CsI+PMT+ ヘッドアンプユニット )
イベントが来たときのヘッドアンプユニットからのトリガーを送る
2 1
1 2 ヘッドアンプユニットから来たトリガーを返す
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データまでの流れ
ペデスタルデータ取得
プログラム開始
ペデスタルデータ計算→ メモリに書き込み
データ収集
イベント発生 normal-trigger
CPU trigger ・・・イベントがない状態で検出器のペデスタルデータを取得するために意図的にかけるトリガー
Normal trigger ・・・イベントが来たらトリガーをかけてデータを取りはじめる
cpu trigger
繰り返して平均
なにもないときの出力値
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実際にデータを見る
実際に検出器からのデータを見てみてデータの処理を決めた
以下ペデスタルを補正したデータを使う
3. 方針など
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Na22 ch1 のみのヒストグラム
標準偏差 ~23.5±1
各 ch ごとに区切って見た場合それぞれピークの位置が異った
波高値 (ch)
500[ch]
カウント数
600↓ch1
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16ch 分足した場合
標準偏差 ~99.4±1.4
16ch ごとに区切って見た場合もそれぞれピークの位置が異なった
4500
800
16ch
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256ch x 30000 event の波高値
全 ch の波高値を全て書いた場合のグラフ
カウント数
カウント数 ( 縦軸 ) を対数表示
波高値 (ch)
波高値が 200 程度以下に集中していて各 ch を見てもピークが見えないと判断
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今回のデータの処理
1 イベントあたり 各 ch の和を取って処理3 万イベント 取る
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Na 22
標準偏差 ch ピーク ch
1135 15074(511keV)
波高値 (ch)
511keV
ガウシアンでフィッティングしたもの
カウント数
450
45000
450
2000010000Noise?
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Co57
標準偏差 ch ピーク ch
563 6212(122keV)
拡大
波高値 (ch) ガウシアンでフィッティングしたもの
122keV
カウント数
1000020000
200180
14.4keV
Noise?
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キャリブレーション
ch=22E(kev)+3396±300
エネルギー [keV]
波高値
Na22(511keV)
Ba133(356keV)
Co57(122keV)
18000
600
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分解能
分解能% 誤差122keV
(Co57) 45 % ±2 %
356keV (Ba133) 35 % ±1 %
511keV (Na22) 22 % ±0 .3 %
FWHM で評価した
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ここまでのまとめ各 ch ごとで評価せず全ch足し上げるこ
とで 評価したBa133 , Co57 にピーク位置細かなピー
クがあるので分解能に影響した結論として Na22 で 分解能 22% 課題 ~3000ch程度のピークの説明
足しているためのノイズ ? back groundにも
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おわり
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back ground について
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VMEバスとPCの確認
80057A 型のボードをつなぐ前に RPV-130 でVME バスと PC が通信できているかチェックした
VME バス入力信号→ RPV 130ボード信号出力
例・・・ RPV130 から ch1 のアドレス 0xff01 がかえってくる
→ うまく確認できた