CTA 報告89 CTA大口径望遠鏡...

JPS早稲田大学 Mar 21 2015

CTA 報告89 CTA大口径望遠鏡

初号機用光電子増倍管の較正試験永吉勤 A 猪目祐介 B 梅津陽平 C 大岡秀行 D 荻野桃子 D 折戸玲子 E 片桐秀明 F 194797田淳子 C 窪秀利 G 郡司修一 H 小山志勇 A 澤田真理 I 高橋光成 D 辻本晋平 C 坪根善雄 I 手嶋政廣 DJ 寺田幸功 A 友野弥生C 中嶋大輔D 西嶋恭司C 花畑義隆D

林田将明D 馬場彩I 松岡俊介A 山本常夏B 他 CTA-Japan Consortium

埼玉大学理 A 甲南大理工 B 東海大理 C 東大宇宙線研 D 徳島大総科 E 茨城大理 F 京大理 G 山形大理 H 青山大理工 I Max-Plank-Instfuer PhysJ


CTA 大口径望遠鏡

23m

Large-Sized Telescope (LST) 重量2 ton

視野45 deg

PMT数1855

140 mm

PMT cluster

7 PMT modules

読み出し回路13CTA報告91 増田講演

480 mm

焦点面カメラ(FPI)

CTA報告86 窪講演

焦点面カメラ

イメージ


PreAmpCW回路HAMAMATSU R11920-100

光電子増倍管の開発

LST初号機分のPMT2000本が納品され132016年の建設開始に向けて現在は全数較正試験を実施

量子効率は平均4113後段の回路はゲイン4times104で設計13ゲイン4times104(後段回路設計)を保ちつつ13 パルス幅を細めるため余計な信号は13 PreAmp手前で減衰させる

~ 39 mm

~ 150 mm

initialadjusted


LST初号機用の約2000本のPMT moduleの動作チェック及び13諸特性を測定してデータベース化し13

PMT module の配置を考慮するために行う

較正試験の目的と試験項目目的

動作チェック運用HV ゲイン

試験項目要求値

F-Factor(超過雑音指数) δQQlt1 2pe δQQ lt 01 1000pe

パルス幅 25 ~ 30 ns

Afterpulse Rate 2times10-

CTA報告90 高橋講演


試験系

2014年天文学会秋期永吉講演132014年秋期物理学会高橋講演

試験効率のための自動化

　光量調整

　HV調整

　DAQ

　解析

　データベースへ登録

　　(mySQL)

波長405 nsの

レーザーダイオード

較正試験用高速パルサーレーザー猪目報告

アナログメモリ式

ADC


試験系



　光量調整

　HV調整

　DAQ

　解析


　　(mySQL)


波長405 nsの



試験系


8本を同時に測定

(内2本はreference)

6本1時間のペースで測定較正試験用高速パルサーレーザー猪目報告

波長405 nsの



運用HVの測定

G = P0 + P1( )P2V-350

8

微量な光量を照射して131peの分布からゲインを取得

微量な光量で測定

数十pe相当の

光量を照射

ゲイン4times104

pedestal

1pe

2pe


rarr統計が稼げない

試験効率化のために13光量を較正してゲインを取得


アフタパルスの測定

Cs+CH4+H+

He+

primary pulseafterpulse

1 us1 us 1 us 1 usADC による制限

3 us 程度までは伸びている

4us を測定すると1本のPMTにつき

4回の測定が必要となる


~ 952

前半の測定として90本 pick up して 4usで測定

発生するアフタパルスは

ほとんどが2usの範囲に収まっている

rarr後半の測定では2usまでを測定し値を補正



試験状況

932本1855本のPMTの試験が終了


試験結果-運用HV-

VoltHpkage [ V ] 850 900 950 1000 1050 1100 1150

Pmts

0

10

20

30

40

50 initial adjusted平均 1037V

RMS 2743 V

平均 928V

RMS 3153 V

PMTs

Voltage


試験結果-パルス幅-

requ

irem

ent

平均 283 ns

PMTs


試験結果-アフタパルス発生率-

requ

irem

ent

平均 92times10-5 pe

PMTs


まとめ

FPIに使用される1855本のPMT moduleの13約半数932本のPMTの試験が終了13

試験したPMTの平均パルス幅は13要求の3ns 以下を満たしている13

アフタパルス発生率は13要求値満たしている13


今後

残りの約半数のPMTについての試験を行う13性能の良いPMTを中心に固める場合と13

　散らす場合でのFPIの性能を比較し PMT配置を最適化する

or

アフタパルス発生率が13高いPMTは散らす

焦点面カメライメージ

Fine

Good 量子効率が高く

パルス幅が細いPMT


CTA 大口径望遠鏡

23m

Large-Sized Telescope (LST) 重量2 ton

視野45 deg

PMT数1855

140 mm

PMT cluster

7 PMT modules

読み出し回路13CTA報告91 増田講演

480 mm

焦点面カメラ(FPI)

CTA報告86 窪講演

焦点面カメラ

イメージ






~ 39 mm

~ 150 mm

initialadjusted












試験系



　光量調整

　HV調整

　DAQ

　解析


　　(mySQL)

波長405 nsの




ADC


試験系



　光量調整

　HV調整

　DAQ

　解析


　　(mySQL)


波長405 nsの



試験系





波長405 nsの



運用HVの測定

G = P0 + P1( )P2V-350

8



数十pe相当の

光量を照射

ゲイン4times104

pedestal

1pe

2pe






Cs+CH4+H+

He+







~ 952







試験状況




VoltHpkage [ V ] 850 900 950 1000 1050 1100 1150

Pmts

0

10

20

30

40


RMS 2743 V

平均 928V

RMS 3153 V

PMTs

Voltage



requ

irem

ent

平均 283 ns

PMTs



requ

irem

ent


PMTs


まとめ





今後



or



Fine








~ 39 mm

~ 150 mm

initialadjusted












試験系



　光量調整

　HV調整

　DAQ

　解析


　　(mySQL)

波長405 nsの




ADC


試験系



　光量調整

　HV調整

　DAQ

　解析


　　(mySQL)


波長405 nsの



試験系





波長405 nsの



運用HVの測定

G = P0 + P1( )P2V-350

8



数十pe相当の

光量を照射

ゲイン4times104

pedestal

1pe

2pe






Cs+CH4+H+

He+







~ 952







試験状況




VoltHpkage [ V ] 850 900 950 1000 1050 1100 1150

Pmts

0

10

20

30

40


RMS 2743 V

平均 928V

RMS 3153 V

PMTs

Voltage



requ

irem

ent

平均 283 ns

PMTs



requ

irem

ent


PMTs


まとめ





今後



or



Fine














試験系



　光量調整

　HV調整

　DAQ

　解析


　　(mySQL)

波長405 nsの




ADC


試験系



　光量調整

　HV調整

　DAQ

　解析


　　(mySQL)


波長405 nsの



試験系





波長405 nsの



運用HVの測定

G = P0 + P1( )P2V-350

8



数十pe相当の

光量を照射

ゲイン4times104

pedestal

1pe

2pe






Cs+CH4+H+

He+







~ 952







試験状況




VoltHpkage [ V ] 850 900 950 1000 1050 1100 1150

Pmts

0

10

20

30

40


RMS 2743 V

平均 928V

RMS 3153 V

PMTs

Voltage



requ

irem

ent

平均 283 ns

PMTs



requ

irem

ent


PMTs


まとめ





今後



or



Fine




試験系



　光量調整

　HV調整

　DAQ

　解析


　　(mySQL)


波長405 nsの



試験系





波長405 nsの



運用HVの測定

G = P0 + P1( )P2V-350

8



数十pe相当の

光量を照射

ゲイン4times104

pedestal

1pe

2pe






Cs+CH4+H+

He+







~ 952







試験状況




VoltHpkage [ V ] 850 900 950 1000 1050 1100 1150

Pmts

0

10

20

30

40


RMS 2743 V

平均 928V

RMS 3153 V

PMTs

Voltage



requ

irem

ent

平均 283 ns

PMTs



requ

irem

ent


PMTs


まとめ





今後



or



Fine




試験系





波長405 nsの



運用HVの測定

G = P0 + P1( )P2V-350

8



数十pe相当の

光量を照射

ゲイン4times104

pedestal

1pe

2pe






Cs+CH4+H+

He+







~ 952







試験状況




VoltHpkage [ V ] 850 900 950 1000 1050 1100 1150

Pmts

0

10

20

30

40


RMS 2743 V

平均 928V

RMS 3153 V

PMTs

Voltage



requ

irem

ent

平均 283 ns

PMTs



requ

irem

ent


PMTs


まとめ





今後



or



Fine




運用HVの測定

G = P0 + P1( )P2V-350

8



数十pe相当の

光量を照射

ゲイン4times104

pedestal

1pe

2pe






Cs+CH4+H+

He+







~ 952







試験状況




VoltHpkage [ V ] 850 900 950 1000 1050 1100 1150

Pmts

0

10

20

30

40


RMS 2743 V

平均 928V

RMS 3153 V

PMTs

Voltage



requ

irem

ent

平均 283 ns

PMTs



requ

irem

ent


PMTs


まとめ





今後



or



Fine





Cs+CH4+H+

He+







~ 952







試験状況




VoltHpkage [ V ] 850 900 950 1000 1050 1100 1150

Pmts

0

10

20

30

40


RMS 2743 V

平均 928V

RMS 3153 V

PMTs

Voltage



requ

irem

ent

平均 283 ns

PMTs



requ

irem

ent


PMTs


まとめ





今後



or



Fine




~ 952







試験状況




VoltHpkage [ V ] 850 900 950 1000 1050 1100 1150

Pmts

0

10

20

30

40


RMS 2743 V

平均 928V

RMS 3153 V

PMTs

Voltage



requ

irem

ent

平均 283 ns

PMTs



requ

irem

ent


PMTs


まとめ





今後



or



Fine




試験状況




VoltHpkage [ V ] 850 900 950 1000 1050 1100 1150

Pmts

0

10

20

30

40


RMS 2743 V

平均 928V

RMS 3153 V

PMTs

Voltage



requ

irem

ent

平均 283 ns

PMTs



requ

irem

ent


PMTs


まとめ





今後



or



Fine





VoltHpkage [ V ] 850 900 950 1000 1050 1100 1150

Pmts

0

10

20

30

40


RMS 2743 V

平均 928V

RMS 3153 V

PMTs

Voltage



requ

irem

ent

平均 283 ns

PMTs



requ

irem

ent


PMTs


まとめ





今後



or



Fine





requ

irem

ent

平均 283 ns

PMTs



requ

irem

ent


PMTs


まとめ





今後



or



Fine





requ

irem

ent


PMTs


まとめ





今後



or



Fine




まとめ





今後



or



Fine




今後



or



Fine



CTA 報告89 CTA大口径望遠鏡...

Documents

Transcript of CTA 報告89 CTA大口径望遠鏡...