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