PROBLEMA: Lo slow shaper, o comunque qualcosa tra preamplificatore e ADC, mostra un guadagno almeno dieci volte inferiore a quello dichiarato per MAROC3.

Presentazione sul tema: "PROBLEMA: Lo slow shaper, o comunque qualcosa tra preamplificatore e ADC, mostra un guadagno almeno dieci volte inferiore a quello dichiarato per MAROC3."— Transcript della presentazione:

1 PROBLEMA: Lo slow shaper, o comunque qualcosa tra preamplificatore e ADC, mostra un guadagno almeno dieci volte inferiore a quello dichiarato per MAROC RISOLTO TBD: Test con impulsatore di carica FATTO Controllare il rivelatore, fare una mappa di correzione di uniformità (guadagni H8500) Passare agli MPPC FATTO, CON S11064 E S12642 Confronto diretto con H ENTRO 7 GG Ripetere misure con NaI(Tl) aumentando C_buffer di MAROC ENTRO 10 GG

2 Rumore complessivo (somma su tutti i 64 ingressi = 21 canali di ADC, corrispondenti a circa 50 fC, valore abbastanza consistente con le specifiche. Il nostro segnale è circa 10 pC quindi S/N = 200. In altri termini, la risoluzione energetica potrebbe arrivare a < 2% FWHM

3 Energy resolution 12% FWHM (limite dello scintillatore)
Risultato riprodotto per diversi valori di guadagno del preamplificatore di MAROC3

4 Linearità di risposta in carica
(fino a 1.5 pC/ch con nuova configurazione di MAROC3) La linearità con la nuova configurazione è confrontabile con quella ottenuta con la configurazione “attenuante”. La linearità non sembra così buona come da datasheet (<2% fino a 3 pC) ma comunque soddisfacente: 10-15% a 3 pC Charge (pC x 100) ADC Amplitude (pedestal subtracted)

5 Impulsatore di carica LaBr3(Ce) NaI(Tl) LYSO
HOLD DELAY PER I DIVERSI SEGNALI Impulsatore di carica LaBr3(Ce) Picco a 40 ns Picco a 15 ns Hold delay [ns] Hold delay [ns] NaI(Tl) LYSO Massimo a circa 110 ns Massimo a circa 150 ns Hold delay [ns]

6 Anche selezionando una regione di circa 1 cm2 in diversi punti non si ottiene una risoluzione migliore di 25% FWHM => Peaking Time dello Slow Shaper?

7 Facendo una misura con sorgente collimata l'immagine è soddisfacente, ma si confermano le perplessità sulla risoluzione energetica

8 Silicon Photomultiplier
Finora le misure sono state fatte con H8500. Ora passiamo agli MPPC S e S

9 “MATCHING” LYSO PIXELLATED SCINTILLATOR, 122 keV Gamma Irradiation
S11064, BIAS = 70.8 V (Vop = 71.2 V) “MATCHING” LYSO PIXELLATED SCINTILLATOR, 122 keV Gamma Irradiation The scintillator is designed to match the sensor pixel by pixel. By shifting the scintillator half a pixel left and up, the imaging capabilities is tested by using the charge centroid method. Also the external pixels are detected.

10 “MATCHING” LYSO PIXELLATED SCINTILLATOR, 122 keV Gamma Irradiation
S11064, BIAS = 70.8 V (Vop = 71.2 V) “MATCHING” LYSO PIXELLATED SCINTILLATOR, 122 keV Gamma Irradiation If the scintillator is properly positioned, then the 16 pixels are perfectly identified. Here there is still a small (<1mm) horizontal shift (and very small rotation) detected by the photosensor, anyway all the pixel are reconstructed in the image. Energy Resolution is about 30% FWHM

11 “MATCHING” LYSO PIXELLATED SCINTILLATOR, 122 keV Gamma Irradiation
S11064, BIAS = 70.8 V (Vop = 71.2 V) “MATCHING” LYSO PIXELLATED SCINTILLATOR, 122 keV Gamma Irradiation If the scintillator is properly positioned, then the 16 pixels are perfectly identified. However, MAROC gain has to be reduced since the full charge is collected by a single channel.

12 “MATCHING” LYSO PIXELLATED SCINTILLATOR, 122 keV Gamma Irradiation
S11064, BIAS = 71.4 V (Vop = 71.2 V) “MATCHING” LYSO PIXELLATED SCINTILLATOR, 122 keV Gamma Irradiation If the scintillator is properly positioned, then the 16 pixels are perfectly identified. However, MAROC gain has to be reduced since the full charge is collected by a single channel. Energy Resolution is still about 30% FWHM

13 “MATCHING” LYSO PIXELLATED SCINTILLATOR, 122 keV Gamma Irradiation
S11064, BIAS = 71.0 V (Vop = 71.2 V) “MATCHING” LYSO PIXELLATED SCINTILLATOR, 122 keV Gamma Irradiation 2 mm thick glass in introduced between LYSO and S11064. Pixel Identification and Energy Resolution gets worse as expected. Position and Shape of the pixels show the good image performances of the S11064 (the scintillator is not perfectly positioned, there is about 1 mm shift toward left side)

14 S11064

15 SAME LYSO SCINTILLATOR, 122 keV Gamma Irradiation
S12642, BIAS = 68.4 V (Vop = 68.6 V) SAME LYSO SCINTILLATOR, 122 keV Gamma Irradiation S12642 shows better energy resolution than S However the image quality can not be directly compared due to the different sizes of the two sensors. For example, the pixel in the left upper corner cannot be detected using S12642 because it is completely out of the active area

16 S12642

17 122 keV 22% FWHM