MWPC Simulation
Example
- 以下の内容のconfiguration file:: sample.conf
wthrはガス増幅電荷相当のthresholdで、0.2[pC]という意味。
hvv=3.1
wthr=0.2
sthr=0.2
- nfintの起動 > ./nfint sample.conf
- 起動と同時に電場が表示される。
そのままReturnを押すごとに、ポテンシャル、drift line、
drift velocity、電離係数、gainと表示され、interactive sessionへ入る。
terminalの表示されているのはdefault parameter。
この後にconfiguration fileの読み込み、fieldの表示と続く。
- ポテンシャルの表示。
- drift lineの表示。点は2nsecステップ。
- drift velocityの表示。1.6kV/mm/1013hPaまではIsraelの
Drift velocity in n-pentane mixture and its influence on
timing properties of Thin Gap Chambersの測定点をフィットに利用。
4kV/mmまではtarfieldの値をフィットに利用。その先は不明で、一定にした。
- 電離係数の表示。alpha/E=A*exp(-B/(E/p))の表式を使った。
- gainの表示。
初期クラスター生成場所に対するゲイン。
横軸はwireからの距離。赤点はwire-wire中点からwireへ向かって生成場所を変化。
青点はカソードからwireへ向かって生成場所を変化。
各点で初期クラスターを作り、シミュレートした結果。
場所によって大分ゲインが違う。
- event displayの表示。(5 event目)
Returnを押すごとにeventプロセス。
波形はChamberの出力。テンプレートを用意。
pad1:クラスター生成場所とサイズ。半径を100倍するとサイズになる。
pad2:横軸到達時間、縦軸ゲイン(一番上が10^7)。各クラスターについて*。
.........event数、初期クラスター数、初期電子数。
.........wire efficiecy、strip efficiency、最頻ガス増幅電荷
.........を表示。
pad3:波形。横軸[nsec]、縦軸[uA]。5波形づず上書き。
pad4:pad3の立上り部を拡大。青の横線はthreshold。
- interactive sessionへ入る。
- コマンドを打ち込む。
Interactive Session> D O <--Draw Off
Interactive Session> D 300 <--300 event process
Interactive Session> D O <--Draw On
- TDC分布の表示。
Interactive Session> D T
各クラスターの波形のSumに対し、thresholdを切るタイミング。
赤がwire。青がstrip
25nsec程度のtime jitter
- ADC分布の表示。
Interactive Session> D C
1.5pC程度のガス増幅電荷相当の出力。
<----ガス増幅電荷の総和を計算。
- 波形のテンプレートを表示。
Interactive Session> D W
1[pC] Impulse Inputに対するChamber出力をSpiceで計算。
- 初期クラスター数の表示。
Interactive Session> D N
期待値3.94*path length[mm]のポアソン。
- クラスターサイズ分布の表示。
Interactive Session> D S
最頻値2.04、σ0.135のランダウ分布。ただし、0と100以上は除く。
- パラメータを変更。
- HVを2.9kVへ。
Interactive Session> hvv=2.9
- 300event以上をストアー。
Interactive Session> D O
Interactive Session> D 300
Interactive Session> D O
efficiencyが100%を切り始めている。
パラメータを変更2。
- HVを2.7kV、20°入射、wthr=0.1、sthr=0.12、圧力を965hPaへ変更。
Interactive Session> hvv=2.7
Interactive Session> degray=20
Interactive Session> wthr=0.1
Interactive Session> sthr=0.12
Interactive Session> pres=965
- 300events以上ストアー。
まだ~100% efficiency。
- パラメータを変更3。
- 3.1kV通常のゲイン。
Interactive Session> hvv=3.1
Interactive Session> pres=1013
Interactive Session> D G
- ギャップを1.5mmにしたら?
Interactive Session> gap=1.5
Interactive Session> D G
- ワイヤー間隔を1.7mmにしたら?
Interactive Session> gap=1.4
Interactive Session> sep=1.7
Interactive Session> D G
- ワイヤー径が60μmにしたら?
Interactive Session> sep=1.8
Interactive Session> rad=0.03
Interactive Session> D G
- 簡単なコマンドリスト
Interactive Session> ?
Interactive Session> H
E-mail:
nanjyo@icepp.s.u-tokyo.ac.jp
by Hajime NANJYO