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2016.08.10

MPPCとプラスチックシンチレータで遊んでます(3)

先週までの実験で、シンチレータからの光を効率よくMPPCに導くために、アクリルでいろんな光ガイドを作ってみましたが、どれも駄目でした。

Mppc_1Mppc_2

このとんがったところから向こうを見ても、シンチレータ全体が見えるわけではなく、向こうの景色が普通に見えるだけだったので、

Mppc_3

光が屈折してガイドに入ってきているということはなかったのでしょう。そこで、光ガイドはあきらめて、直接、シンチレータにMPPCを貼り付けることにしました。

その結果が下の図です。

Mppc_5

MPPCはダークカウントが多いので、ディスクリをかけて、ある程度高いパルスのものだけをカウントします。

様々な場所にMPPCを貼り付けて、5分間測ったときのパルスの数は下の図のとおりでした。

Mppc_4

シンチレータの側面に付けたときのほうが、真ん中に付けるよりも多いようです。この結果解釈はいろいろできるのですが、とにかく、MPPCが見ているであろうシンチレータの体積はかなり小さいと予想されました。

そこで、MPPCの側面を白い紙やアルミホイルで覆って、端のほうで光ったものを反射や拡散させて、真ん中の穴で見えるようにしました。

Mppc_6Mppc_7

5分測った結果、

Mppc_9

アルミホイルで囲むと、大きなイベントが有意に増えます。

ROIをかけた範囲のパルスの数を数えてみたところ、こうなりました。

Mppc_8

アルミホイルで包んだときが、一番、光量が稼げています。

反射させるのが良いようですね。

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コメント

光ガイドの表面は鏡面に近くないと損失が大きいですよ。
受光素子サイズが小さいので光ガイドの形状をCPCにすると効率が上がるのでは無いでしょうか。
http://www.lensya.co.jp/009/index.php/CPC%E3%83%88%E3%83%A9%E3%83%95%E3%83%9F%E3%83%A9%E3%83%BC
市販品でも受光素子を直接貼るよりは効果があると思います。
http://www.edmundoptics.jp/optics/optical-lenses/specialty-lenses/compound-parabolic-concentrators-cpcs/3213/
http://www.isuzuglass.com/jp/products/lens-atypicality.html

投稿: ぱう | 2016.08.13 04:16

ぱうさん、コメントありがとうございます。

放物面も考えたのですが、入射光が太陽のように平行光ではなく近くで発光しているものなので、放物面が最適ではないだろうなと思っていたのと、最終的に1000個近く並べたいのでコストが重要だったのです。

鏡面にするべきなのはそのとおりだと思います。全反射はうまくいかないですね。

銀鏡反応でメッキできないかどうか考えてみます。

投稿: なひたふ | 2016.08.13 09:05

通常はライトガイドは全反射仕様ですよ
鏡面とは全反射に十分な平滑度仕上げということで
現状のアクリル加工精度では荒すぎると思われます。

大学で宇宙物理や素粒子物理の実験系の研究室に
ご相談されてみると良いのではないかと思います。

投稿: ぱう | 2016.08.14 02:06

ふふふ、そうですね。

投稿: なひたふ | 2016.08.14 11:35

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