2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of readout/control system for the new optical module with high QE PMT
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17H06560
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
永井 遼 千葉大学, 大学院理学研究院, 特任助教 (00801672)
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| Project Period (FY) |
2017-08-25 – 2019-03-31
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| Keywords | DAQシステム開発 / 光検出器 / ニュートリノ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度の目標として挙げた項目は、(1)FPGAおよびCPLDに実装する実用に近いテストファームウェアを開発する (2)擬似測定系を用意し、要求性能をどれくらい満たすか評価する (3)最初のプロトタイプ基板の性能評価結果を考慮した、実機用回路基板の設計 である。
まず、(1)については、トリガー条件を付し、ADCのレンジを変更するバイアス電圧の設定や光電子増倍管に供給する電源電圧を設定するためのスローコントロールをファームウェアに実装し、これが正常に動くことを確認した。また、より一般的なデータ読み出しに対応するため、USBを通じたシリアル通信を実装しテストした。結果として、タイミング情報に若干の不備があるものの、波形を正しく取得することに成功している。
(2)については、実際に光電子増倍管に接続し波形取得を試みた。その結果、1光子の波形を取得し光電子分布をP/V比2弱で取得することに成功した。また、-50℃まで冷やした冷凍庫下での2日間に渡る連続読み出し試験を実施し、正常に動作することを確認した。しかし、基板ノイズの量が大きいという問題があり、金属箱や電波暗室を用いた外部シールドを試みたものの、改善することはできなかった。このノイズ波形を解析すると特徴的なピークを確認することができ、これによって基板レイアウト上の問題があることがわかった。
(3)については、(2)で評価した項目について考慮し、実際の検出器モジュールに組み込む際の機械的な制約を考慮した上で実用基板の設計に取り組んだ。ピンアサインの変更や、外部接続用の端子の追加など、回路上での変更はほぼ終了し、レイアウト設計、実際の基板製造に向けての準備を整えることができた。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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