Download - Trigger Counter for MPI-TPC
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Aug. 31 2007KEKDTP
New Generation Photon sensor
Trigger Counter for MPI-TPC
Kinki Univ.
Yukihiro Kato
( ILC CDC グループ)
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Aug. 31 2007KEKDTP
New Generation Photon sensor
ILC-TPCILC の tracker に対する要求e+e-→ZH→+X process での必要な Z recoil mass 測定精度→ 運動量測定精度は、≦ 5×10-5PT
日本を中心とした GLD グループは、MPGD (Micro Pattern Gas Detector) を用いた TPC を採用することを提案
TPC の開発は、 Asia ( GLD )と Europe( LDC )のグループが共同で研究している ( LC-TPC )
要求される空間分解能は、100μm (rφ 方向、 2m drift)
GLD TPC: r – 40 ~ 200 cm z - 460cm
現在は
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Aug. 31 2007KEKDTP
New Generation Photon sensor
TPC の開発現在の主な研究開発項目 Selection of TPC gas : low diffusion, position resolution,
drift velocity
Effects of the (primary and secondary) positive ions.
Gating study (ion feed back)
Tracking under the non uniform magnetic field
Design of the surface-mount readout electronics and
data transfer.
Design of endplates
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Aug. 31 2007KEKDTP
New Generation Photon sensor
Cosmic ray experiment at KEK
• Max. drift length = 254mm
• 信号読み出し部 (センサーを含めて交換可能)
–3 layers of CERN GEM (10×10cm)
–1.17×6mm pad (0.1mm gap)
–7 pad rows readout
–Transfer and induction gap = 1.5mm
• B = 1T (cryogenic center)
小型の TPC ( MPI‐TPC) を用いて、磁場中( B=1T )での TPCの基本特性を研究。
MPI-TPC
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Aug. 31 2007KEKDTP
New Generation Photon sensor
CF4 gas test with cosmic-ray• Ar-CF4 gas mixture
– CD の小さいガス→位置分解能向上の可能性– H の少ない(またはない)ガス→ Neutron
background– Electron attachment
• Ar-CF4-iC4H10 with GEM– 動作テスト– CD 、 Neff measurement
Position resolution,
CD は、 pad response で決定 zCDPRPR
222 )0(
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Aug. 31 2007KEKDTP
New Generation Photon sensor
Preliminary results• Ar-CF4-iC4H10 (94:3:3) 、 B = 1T 、 -3°< φ < 3°
• VGEM=240V
• ED=80.4V/cm
Neff=24
CD = 90µm/√(cm)
Garfield : CD = 88µm/√(cm)
Position resolution
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Aug. 31 2007KEKDTP
New Generation Photon sensor
Trigger counter for cosmic ray experiment at KEK
現在 MPI-TPC に用いている trigger counter の劣化
MPPC を用いたtrigger Counter を製作
LP1 TPC の Cosmic TriggerCounter 製作のための準備
さらに
現在は、シンレータ +fine mesh P.M
磁場中で使用
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Aug. 31 2007KEKDTP
New Generation Photon sensor
New trigger Counter シンチレータ 幅 10cm× 長さ 40cm 、長手方向に溝加工し て、端部に MPPC を設置。一つのシンチレー タに、 MPPC は 2 個もしくは 4 個。 溝に WLS ( Y11 、 φ1 mm) を埋め込み、シンチレータの 光を MPPC まで導く、
MPPC
100 pixel ( Amp がいらない)もしくは、400 pixel (信州大の竹下氏と魚住氏に相談)
MPPC からの信号は、 trigger timing signalと してのみ使用して、入射位置測定はしない
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Aug. 31 2007KEKDTP
New Generation Photon sensor
TPC Large Prototype (LP1) test
Goals : To demonstrate a realistic tracking under the below situations
Cosmic test: from spring 2008 at DESYBeam test: from September 2008 at DESY
ILC - TPC の実現に向けて、 LC-TPC グループで large prototype TPC を製作し、研究開発を行う。
1T (PCMAG) with non uniform magnetic field Track length = 60 cm Larger detector modules (GEM and MicroMEGAS)
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Aug. 31 2007KEKDTP
New Generation Photon sensor
Cosmic trigger for LP1
MPPC with 100 pixels (recommended)No amplifier and simple power supply
センサーとして MPPC を利用
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Aug. 31 2007KEKDTP
New Generation Photon sensor
Summary
• ILC で用いる TPC with MPGD の基本的な特性を理解するために、磁場中での宇宙線実験を行っている。
• 現在使用している trigger counter が劣化しているので、磁場中で使用可能で取り扱いが容易な MPPC を用いた trigger counter の製作を進めている。
• Large Prototype TPC (LP1) においても MPPCを用いた trigger counter を使用する予定であるので、そのための準備も兼ねている。