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
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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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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?
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?
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
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
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
おわり
back ground について
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
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