これまでにやったこと(18 mV でのSignal/Noiseカット以降)
- Signal mask: DUT strip1–7 に一律 18 mV(八野さんの KEK 解析に合わせた初期値)。10,000 events 中 signal hit 12,968 rows。
- Cluster 化: 隣接 strip のみを cluster として採用。
- signal のある event: 8,715(no-signal 1,285)
- cluster size: 1 → 4,839, 2 → 3,585, 3 → 199, 4 以上 → 75
- separated(非隣接)event: 17(除外)
- Seed event 選別: 端 strip (1, 7) かつ cluster size = 1 の event を除外 → 6,958 events を解析に使用。
- CFD 時刻の算出(2 点線形内挿):
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- DUT: CFD 10–90 % を 9 点スキャン
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MCP-PMT(time reference): CFD 20 % と 40 % の 2 通り
- Δt テーブル作成: Δt = t_MCP(CFD 20 % or 40 %) − t_DUT(CFD X %)。strip × CFD ごとに分布を作成。
- 時間分解能の抽出: Δt 分布を Gaussian fit(±2σ で初期 fit → ±1.5σ で refit)。
現時点の結果
- σ(Δt) ≈ 85–103 ps(strip・CFD による)。各 strip で最も良い CFD を選んだ場合:
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- strip1 84.5 / strip2 98.6 / strip3 92.0 / strip4 100.5 / strip5 102.7 / strip6 96.2 / strip7 85.7 ps
- 中央 strip3–5 の平均 ≈ 98 ps
- 最適 CFD は strip により 10–50 % 程度(低め)
- MCP-PMT の基準 CFD 依存: 20 % と 40 % で比較 → 中央 strip3–5 平均で 98.4 ps vs 99.9 ps。ほぼ同等(20 % がわずかに良い)。
- この σ(Δt) は DUT + MCP-PMT + 読み出しのジッタを含んだ値。DUT 単独の分解能はまだ切り分けていない。
- 残差 time-walk の確認: Δt vs DUT 振幅のプロファイル(振幅 bin ごとの Δt 平均)を strip × CFD の全組み合わせで作成。
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- CFD を使っている時点で time-walk の主要部分は既に除去されている。
- 低 CFD ではプロファイルはほぼ平坦(残差なし)、高 CFD では傾きが見える。
- ただし σ が最良なのは低 CFD 側で、そこでは残差補正の効果は数 % 程度に留まる。
- 残差補正(プロファイル減算)を入れた場合の σ の変化を評価中。
今後の予定
- lead + sub-leading strip の振幅加重平均による時刻再構成(charge sharing の活用)。
- σ(Δt) から MCP-PMT と読み出しの寄与を差し引いて、DUT 単独の時間分解能 を求める。
- 位置分解能(η = A_sub/(A_lead + A_sub) を用いた再構成)。