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PHENIX muon arm trigger upgrade (III) ミューオントラッカーの性能改善

PHENIX muon arm trigger upgrade (III) ミューオントラッカーの性能改善. 理研 中川格 For the PHENIX Muon Trigger Upgrade Collaboration. カソードリードアウトチェンバー. MuTr Cross Talk. HV (1800 V). Rise time of anode signal ~ 10 nsec . Serious Issue for Big Pulse. 100mV. 1 M W. Anode wire. 3V.

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PHENIX muon arm trigger upgrade (III) ミューオントラッカーの性能改善

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Presentation Transcript

  1. PHENIX muon arm trigger upgrade (III) ミューオントラッカーの性能改善 理研 中川格 For the PHENIX Muon Trigger Upgrade Collaboration

  2. カソードリードアウトチェンバー

  3. MuTr Cross Talk HV (1800 V) Rise time of anode signal ~ 10 nsec Serious Issue for Big Pulse 100mV 1 MW Anode wire 3V Removed to reduce HV trips .... 100 pF ~0.1 pF/strip 1 MW Cathode strips (96 strip) アノード読み出し Pointed out by Tsutomu Mibe@KEK

  4. ストリップ毎のADC分布　 Gap 1 Stereo Gap 2 Stereo Gap 3 Stereo ADC MIP Gap 1 NonStereo Gap 2 NonStereo Gap 3 NonStereo MIP Strip

  5. 放置できない理由 10ms 100kHzでパイルアップ！ Run 9, 500 GeV data Current set up Rate per strip (kHz) Recap (1/10? cross talk) x2 (Run 11?) x5 (design) Luminosity

  6. 解決策 HV (1800 V) Rise time of anode signal ~ 10 nsec 1 MW Anode wire .... 100 pF ~0.1 pF/strip 1 MW R<<1M W Cathode strips (96 strip) terminator • Cathode impedance = 1/wC • Z(cathode) = 1/(100 M Hz/ 2 pi * 0.1 pF) = 6 kW @10 nsec • Z(bypass) = 6 W << Z(cathode)

  7. テストベンチセットアップ 90Sr 線源 Strip#22 Anode wire Terminator 有り／無し

  8. Strip# Terminator 有り／無しの比較 Terminator 無し Terminator 無し 17 27 22 Trigger Terminator 有り Terminator 有り 17 27 22 Trigger

  9. Terminator 有り／無しの比較 導電ゴムタイプ 平均ADC [channel] Terminator 有り ストリップ番号 Terminator無し

  10. 既存の基板に新たに回路を追加する苦悩 アノードワイヤーへ 半田の残りかす＋絶縁コーティング

  11. インストールの際の制約 スペース: ~2.5cm チャンネル数：10000ch以上 シンプルな構造、容易な取り付け 理研:今津義光(ポスドク） 立教大学：渡邊健太郎(M1)

  12. クリップタイプterminatorの開発 信越ゴム社：EC-BM300 (2.5Wcm) 半田の残りかす

  13. 熱中性子対策 • Big Pulseの原因 • 熱中性子の吸収 478keV (e,g) 25meV neutron B 25mm Pb 1cm MuTr Fe 1cm

  14. まとめ • Wボゾン測定のためにPHENIXミューオン検出器群の性能向上を進める。 • MuTrのクロストーク問題は、アノードの電荷を追加回路によりグラウンドに誘導することで1/10程度に改善。 • 熱中性子の吸収材の設置も進行中。

  15. Backup Slides

  16. DAQによる測定 90Sr線源 ADC>1000ch以上の事象 ADC [channel] …21,22,23… ストリップ番号 …,13,14 31,32,… ストリップ番号 ADC [channel] ADC>1000以上の大きなパルスを 観測したとき、周辺のストリップに は逆電価のシグナルが観測される。 Anode wire を共有して いない Anode wire を共有して いない 線源直下のストリップ ストリップ番号

  17. Low energy neutrons • Low energies • Fluctuation before SWX needs investigation • Suppression of very low energies might depend on input neutrons before SWX207HD5 behind SWX207HD5

  18. The full muon arm again • Neutrons in St1 • Current setup • SS310 absorber • +SWX207HD5 • Only SWX207 • Only 1/20 of all PYTHIA events • Only MuTr St1 • Y-scale is from old macro • Only neutrons from upstream of St1

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