Trigger Counter for MPI-TPC
Kinki Univ.
Yukihiro Kato
(ILC CDC グループ)
Aug. 31 2007
KEKDTP
New Generation Photon sensor
ILC-TPC
ILCのtrackerに対する要求
GLD TPC: r – 40~200 cm
z -460cm
e+e-→ZH→ll+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
要求される空間分解能は、
100μm (rφ方向、2m drift)
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
現在は
Aug. 31 2007
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)
KEKDTP
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
Aug. 31 2007
KEKDTP
New Generation Photon sensor
Cosmic ray experiment at KEK
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
• 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)
Aug. 31 2007
KEKDTP
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, s
CDは、pad responseで決
定 s 2  s 2 (0)  C 2 z
PR
Aug. 31 2007
PR
D
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New Generation Photon sensor
Preliminary results
• Ar-CF4-iC4H10 (94:3:3)、B = 1T、-3°< φ < 3°
• VGEM=240V
• ED=80.4V/cm
CD = 90µm/√(cm)
Garfield:CD = 88µm/√(cm)
Position resolution
Neff=24
Aug. 31 2007
KEKDTP
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
磁場中で使用
現在は、シンレータ+fine mesh P.M
MPPCを用いたtrigger
Counterを製作
さらに
LP1 TPCのCosmic Trigger
Counter 製作のための準備
Aug. 31 2007
KEKDTP
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
Aug. 31 2007
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New Generation Photon sensor
TPC Large Prototype (LP1) test
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。
Goals : To demonstrate a realistic tracking under
the below situations
1T (PCMAG) with non uniform magnetic field
 Track length = 60 cm
 Larger detector modules (GEM and MicroMEGAS)

Cosmic test: from spring 2008 at DESY
Beam test: from September 2008 at DESY
Aug. 31 2007
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Cosmic trigger for LP1
センサーとしてMPPCを利用
MPPC with 100 pixels (recommended)
No amplifier and simple power supply
Aug. 31 2007
KEKDTP
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。
Aug. 31 2007
KEKDTP
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