CANGAROO-IIIデータ収集システム
の開発(III)
CANGAROO-III データ収集システム開発
ステレオ観測データ収集システム開発
ステレオ解析
まとめ
西田 大輔(京・理)
他CANGAROOグループ
データ収集システムの開発
鏡(集光率 %)
(エネルギー閾値 GeV)
カメラ
(視野 度)
1台目
2台目
50
(~400)
2.7
80
(~200)
4.0
1台目は20Hzのトリガーレートで観測
80Hzでlive time 80%の能力
(200/400)-1.7 X (4.0/2.7)2.5 ~9倍
2台目は180Hz以上のトリガーレート(予想値)
高速データ収集シ
ステムの
開発(200Hz @ live
time 80%)
データ収集システムの開発
 読み出し時間
VME
ADC
1.2ms
1台目(552PMTs)
12ms/event
(data size ~3kB)
CAMAC TDC 10ms
VME ADC 450μs
VME TDC 100μs
PC(Pentium II 277MHz)+
PCI-VME bus bridge
(Red hat 6.1)
~2μs/access
2台目(427PMTs)
550μs/events
(data size ~1.6kB)
VME onboard CPU
(Pentium II 400MHz)
(Red hat 6.1)
~1μs/access
読み出し時間
~1/20
性能評価
• 2002年12月インストール
• 2台目データ収集システムの性能
250Hz(live time 80%)
要請値200Hzを
クリア
1.2kHz
(live time 50Hz)
トリガーレート(Hz)
ステレオ観測
複数台の望遠鏡による同
時観測
空気シャワーの到来方向
の決定
100m
角度分解能 0.25°(1ヶ月)
0.15°(イベント毎)
エネルギー分解能 ΔE/E 30% 15%
ステレオ観測データ収集システムの開発
• ステレオ観測
1台目 独立観測+2台目 独立観測
オフライン解析
1台目観測データ +2台目観測データ→ステレオ観測
時刻情報(GPS, システム時間) 精度 1μs
トリガー時間情報(1台目→2台目) 時間分解能 0.8ns
トリガーカウント情報(1台目→2台目)
2002年12月ステレオ観測スタート!!
リモートコントロールシステム
• コントロール(光ケーブルネットワーク)
– 閾値設定
– 電源
– オペレーション
2台目
1台目
ステレオトリガーレート
Elevation > 70°
Hz
40
2
1台目
1台目 rate after cut ~2Hz
100
30
2台目
1台目: trigger rate ~40Hz
2台目: trigger rate ~30Hz
2
ステレオ
50
Coincidence ~ 2Hz
100
min
ADC spectrum
Red:
Blue:
Pink:
ADC spectrum of 2台目
ADC spectrum of 2台目(1台目も
トリガーのかかったイベントのみ)
Power law function (index -2.7)
Eth(blue) / Eth(red) ~ 4
(1台目 エネルギー閾値 ~450GeV)
2台目 エネルギー閾値 ~200GeV以下
トリガー時間差情報
-1.1ns/min
-1.1ns/min
ステレオ解析
タイミング
(hit timing)
光量
(light intensity)
交点
天体γ線イベント
1台目
天体方向
バックグランドイベント
ランダム
2台目
まとめ
• CANGAROO-III望遠鏡2台目のデータ収集シス
テムの開発 250 Hz@ live time 80%
• ステレオ観測データ収集システムの開発
• リモートコントロールシステムの開発
• 2台目のエネルギー閾値 ~200 GeV以下
• ステレオトリガーレート ~2Hz
観測・解析結果(3/4)
d/光速(赤)
1台目のシャワーの
イベントレートと
ほぼ同じ
トリガー時間差(ns)
ステレオ(2台同時)
トリガーレート~2Hz
34ns
(FWHM)
1台目-2台目(白黒)
観測経過時間(分)
Merit of Stereo
Alpha <15゜
952±137events(6.9σ)
Useful to noise reduction
Stereo observation
Effective area → ×0.8
S/N
→ ×6 ~7
(Enomoto et al. 2002)
750±60 (12σ)
0.45<E(TeV)<6.25
Sensitivity of CANGAROO III
0.01Crab
(@200GeV)
Typical Observation time (ON-OFF total): 80h/month
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CANGAROO-IIIデータ収集システムの開発(III)