KEK 一般公開 筑波実験棟

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一般公開で波実験棟に来て見られる物の説明を試みる。
実験棟に入ったところ、ロビーに張ってある写真左上の図は、Belleを縦に切った実物大の図。良く見ると前後(図では向かって右が前方)非対称なのがわかる。実物大なので、衝突点で発生した粒子がどれ位飛んでから外側の検出器に届くのか見て欲しい。横に置いてある模型と比べて見ると良い。
地下一階に下りて回廊に出ると正面に右上の写真のようなBelleがある。かつてはこの写真で言うと右の方にあったのだが15mほど引き出されて現在の位置にある。Belleの中心部分が取り外されて穴が開いているのが観察できる。
回廊をBelleに向かって右の方へ進みコンクリートシールドの向こう側にでると、かつてのビームラインの上に出る(写真左下)。まだ、最終収束電磁石が残っているのでどこにBeamlineがあったかわかる。トンネルにはたくさん加速器のコンポーネントが置かれていたが、ほとんど撤去されている。かつてはここにBelleが設置されていて記念写真のスポットだった。
そのかつてBelleがあったところに置かれているのが、取り外されたBelleの一部。Belleのすぐ横のドーナツ型の検出器2つはEndcap Calorimeter。その横の黒い筒状のものがCentral Drift Chamber。一番端のリング状の物はForward Aerogel cherenkov counter。それぞれの検出器が何かは説明の人を捕まえて聞いて欲しい。
そのまま回廊をまわって行くと電磁石の説明があり、そのまま一周して上に出られる。

KEK 一般公開

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『KEK 一般公開』とかでサーチしてこのページにやって来る人が増えるのは一般公開が週末に行なわれるからだろう。
KEKのwebsiteをみても公開施設の一覧が書いてあるだけで、いまひとつどのように見てまわると良いかはわからない。展示物は基本的には変わっていないのでそういう人は、ここを参照して欲しい。
ポイントとしては、
1) なるべく朝早く来る
2) 加速器系はどれも似ているので見るものを整理する。
だ。
去年も書いたがBelle(筑波実験棟)を見たい人は午前中、特に11:00より前に来るとほとんど人がいないのでじっくりと説明を聞きながら見ることが出来ます。
(写真をとりたい人はここここを参考にして下さい。)

SVD 解体

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Belleから取り外されていたSVDを解体すると言うので見物に行ってきた。
解体用の台に載せてあるSVD(左上)に、スライドレールに乗った半割りするための治具を取り付け(右上)、BeampipeとSVDの二つのパーツを固定しているネジを外して半割りにする(左下)。後は、クレーンでBeampipeを持ち上げて外し(右下)解体完了。
組み立てるのはさぞかし大変だったと想像するが、解体はあっけないものだ。

MPPC実習(3)

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実習最終日は昨日作れるようになったADC分布を電圧を変えて作ってBreakdown電圧を求めてもらう。昨日やり方は説明していたので、皆さん慣れてきたのか私が何も言わなくても考えてやってくれる。出てきた電圧とゲインの関係は少しおかしいところもあったが、結果を求めての実習ではないのでまあ、よしとする。
Breakdown電圧が予想より早くもとまったので、ランダムトリガーを使ってノイズレイトも測ってもらい、スペックシートと矛盾しない結果が得られた。これも、すこし、おかしな点があったのだが、これも深くは考えないことにする。
最後に今回作った各種プロットをまとめてもらい、後片付け。荷物を箱詰めして実習終了。
どうなるか予想がつかず、やり方を考えながら、実習を進めるという感じだったが、何とか、やろうと思っていたことはできたので、まあ、大失敗ではなかったと思う。
あとは、MPPCを使って何かができるようになればもう少し楽しめるかと思う。簡単に使える光源があればよいかも知れない。

MPPC実習(2)

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実習二日目はI-V測定から。KEKで用意してきたソースメーターを使ってi-vをとって、あとは各自のパソコン(Mac)を使ってプロットしてもらう。大学にあったKeithleyのソースメーターとNatioan InstrumentsのUSB-GPIB Interfaceも使えるようにしたかったのだがlibraryのinstallがうまくいかなくて断念。
午後は波形を取得してchargeの分布を作る。波形の取得はいつも使っているプログラムで問題なくできたが、問題は解析のほうで、学生さんはC++のプログラミングもROOTもPAWも使ったことが無いそうで、しかたないので、プロジェクターに私の計算機の画面を映して、一緒にプログラムを書いていくことにした(写真右上)。一行一行教えながらみんなで書いていくのでひどく時間がかかったが、何とか今日中にADC(左下)分布を作るところまで到達した。一応、1 pixelと2 pixelのピークが見えている。
明日は、電圧を何点か変えてADC分布を作り、Breakdown電圧を出して実習を終えたいと思う。

MPPC実習(1)

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今日から九州大学でMPPCの実習。
昼頃大学について、MPPCについての解説と、実習の内容の説明を1時間ほどして早速開始。
今日は皆さんにMPPCのドライブ回路の基板を作ってもらう。私は基板作りを見ながら、KEKから送った測定機器のセットアップと、大学にあるものを使ってもう一セット立ち上げなければいけなかったのだが、大学の先生が基板作りのほうを見てくださったので助かった。
人によって半田付けの綺麗さはまちまちだったが、何とか全員正しく回路をくみ上げて信号を見ることができた。
明日は、I-V曲線をとって、それから波形の取得。何とか明日中にとった波形を解析できる状態になっておきたい。

SPIROCA 改め EASIROC ボード

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東北大の人と測定器開発室で一緒に開発しているボードに関する打ち合わせをやった。
SPIROCAというASICが使われているのだが、いつのまにか名前がEASIROCになった。Easy Sipm Readout Out Chipの略か?ちなみにASICにはSPIROC0とプリントされている。
写真のボードは、東北の人が作った試作(評価)ボードでASIC以外は自前。コントロールするFPGAもSiTCPとの親和性からXilinxのSpartan6にしてある。一部バグがあったりして苦労したようだが今では無事動作している。
このボード一枚で32chのMPPCにHVを供給し、ADCがとれる。32ch共通でHold用のthresholdがあって、論理信号を別々に取り出すことが出来る。論理信号はFPGAにも送られているので、気合いがあればプログラミングして複雑なlogicを組むことも可能。
読み出しはSiTCPのカードを取り付けて行なうが、次のバージョンではボード上に実装する予定。
取り敢えず、動くことは確認できたので共同開発する予定の人々分を数枚作ってもらうことになった。

ラーメン 一休

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一休は桜にあるとんこつラーメンの店。昔たまに行っていたのだが、味が安定してなくてとてつもなくまずい時もあったので足が遠のいていた。とんこつラーメンは630円と少し高め。
濃厚なとんこつスープであっさり目の翔龍と対象的。こってりしたのが食べたければ一休へ、あっさりしたのが食べたければ翔龍へ行けと言うことか。
今回がたまたまおいしいときだったのかいつもこれ位おいしいのかは不明。

停電 最終日 結晶中性子照射後測定

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停電中は強制的に有給休暇が消費されるのだが、どうせKEKに来ないといけないので遊びには行けないし、いつでも良いが一度は行かないといけない中性子照射後の結晶の測定に行ってきた。本来は昨年度待つに行く予定だったのだが、震災で中止になって、以来怠けていた。
東大原子炉はあちこちひびが入ったりしていたが建物は健全そうで安心。我々が置いていったものも被害は無かったようだ。ずいぶん間があいたのでちゃんとデータがとれるか心配したが、特に問題なくデータはとれた。
夕方にKEKに来て最後の復電処理をして、停電に関する作業は終わり。
その後は、九州大の実習で使うもののパッキング。
中身は、オシロ、ソースメーター、PMTアンプ、WiFiルーター、USB-GPIB アダプタ、基板の部品等で合計二箱。
オシロとWiFiルーターは今日の測定に使ったもの。明日送れば、実習までに届くだろう。

停電 二日目

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昨日ちゃんと窒素がまわることは確認できたので、今日は停電時は機械に任せて復電の作業だけ。
6時頃やって来て復電の連絡を待ち、復電したら、筑波実験棟の乾燥空気室に行って、写真左のコンプレッサーの一台を起動。その横にあるドライヤー(写真右)を起動し、となりの部屋の湿度計を確認。あとは、地下に下りて空気がまわっているのを確認してから、明日の分のボンベの栓をひらいておく。
全部で10分もかから無い作業だが、KEKには来ないと行けないので面倒だ。

停電

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KEKB地区は今日から3日間停電してメンテナンス。
準備はしていたので問題ないのだが、心配なので初日は見に来ることにしている。3号館は電気が来ているので普通に活動できる。昼過ぎに見に行ったがちゃんと窒素は流れていた。レギュレーターを見るとずいぶんたくさん残っているようなので、少し流量を高めておいた。
17,18日は3号館を含め全所停電。復電時だけポンプとドライヤーの立ち上げに来る予定。

MPPC実習準備(4)

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取り敢えず接続できることがわかった横河のソースメータ用のソフトを書いていく。取り敢えず、モードの設定ができて、電圧値を変えられて、電流値が読み取れればそれでいいので、電圧値を引数にして、電流値を返すプログラムを書いてみた。
命令のリストはWebsiteにある、マニュアルをダウンロードするとのっている。
大したことはしていないので、コメントをいれても100行位しかない。
で、そこらにころがっていたMPPCと先日作った回路を繋いでとってみたi-v曲線が図。
Breakdown 電圧以下ではほとんど電流が流れず、-69V位を越えると電流が流れ出す。メイカー指定の動作電圧は69.56Vで、そのときの漏れ電流はこの測定では0.5uA程度。これは、中性子照射したMPPCなので高めなのだろう。
I-Vがとれることがわかったので、あとは、オシロでとった波形を解析するソフトがあれば、大概のことは測れるようになる。

Powershot S95 (5) Lensmate Filter Holder

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円高でお徳に買いものが出来るうちにアメリカから買える物は無いかと思い、三脚とともに買ったもの。
Powershot S95に37mm径のフィルターをつけられるようにするアダプタ。簡単に取り外しする道具込で33USD。
構造は簡単で、写真左上の二つのプラスティックのリングからなっている。左側のリングをS95のレンズに両面テープで、張り付け(写真右上)、右側のリングの方に左下の写真のようにフィルターを取り付ける。このフィルターは一緒に買ったKenkoの37mm径のCPLフィルターで23USD。二つのリングは30度程ねじると取り付けられて、右下のようにフィルターが取り付けられる。

MPPC実習準備(3)

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実習準備の続き。回路は作ったのであとは、電源があって、データがとれれば良い。データをとるのはいつも使っているディジタルオシロを使う予定なので問題ない。というわけで、電源の準備をする。
九州大にどんな電源を使っているのか聞いてみると、Keithleyの2400シリーズだと言う。これなら、測定器開発室でも持っているので、好都合だ。実物を見てみると、GPIB interfaceがついている。測定器開発室でかつて使っていた人に聞いてみるとNational InstrumentsのUSB-GPIB interface をつないでデータをとっていたそうだ。測定器開発室で持っているのはRatoc SystemsのUSB-GPIB interfaceで写真に写っているものだが、こんなものでも、5万円位する。
これを使って、古い、Keithleyのソースメーターをコントロールして使っていたのだが、外して2400シリーズに繋ぐ。簡単なプログラムを走らせてみると、タイムアウトが出て、コントロールできない。色々試してみるのだが、非常に簡単な、"*idn?"程度のコマンドも受け付けてくれない。しばらくあがいていたのだが埒が開かないので、2400は諦め、横河のGS610(写真右)をつないで試してみると、これは、使える。とりあえず、簡単な命令はちゃんと実行してくれる。
取り敢えずこれをfallbackとして、使えるようにしておこう。

三脚 UltraPod Mini

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小さい三脚を買った。
PedcoというメイカーのUltrapod Miniと言う商品。(WebではUltrapod IとなっているがパッケージにはUltraPod Miniと書いてある)
長いことこれの青い奴を愛用していたのだが、出先で忘れて来てしまった。アマゾンでも売っているが、アメリカから別の商品と一緒に購入(15USD)。日本だと、山用品の店に2000円位で売っているのを見かける。
写真のような、小さなプラスティック製の三脚で、小さな自由雲台がついている。脚はLアングルのような型で一つの脚にベルクロがついていて、畳むと、写真右下のように色々なものに巻き付けて固定することが出来る。ちょっとしたアイディアなのだが、非常に便利。たった、60gしかないので外出時に鞄にしのばせておくと、暗いところで写真を撮ったり夜景を撮ったりするとき重宝する。

MPPC実習準備(2)

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実習準備の続き。作った回路実験室に持っていって使えるか調べる。
入力側をソースメーターに、出力側をアンプに繋いで、ソケットにMPPCを刺す。浜ホトの回路図だと正の電圧を与えることになっているが、これだと、正の信号が出てくるので、回路図とは逆向きにとりつけて、負の電圧を与える。
MPPCを良く見ると印(・)があるのでそちらを出力側(キャパシタが直列に入っている方)にする。
MPPCはダイオードなので向きを間違えると、大電流が流れてしまう。過去の研究で正の方向に電流を流してしまうとゲインが下がってしまう(壊れる)と言う報告がなされているので、最初は極低い電圧をかけて電流の値を確認する。間違った向きだと、電圧にリニアに増えるが正しく取り付けられていれば電流がほとんど流れないはずだ。
で、繋いでみると、予想通り電圧を加える前から激しいノイズがのっている(左上)。しばらくじたばたしたが、アルミフォイルでuglyに遮蔽してみると(右上)なんとなくノイズが減ったので、電圧をかけてみると、ノイズはまだ残っているが、左下のような、MPPCの信号が見えた。さらに、オシロの機能で高周波ノイズをカットすると、信号はなまるが、きれいに見えるようになった。これ位見えれば実習は出来るので、回路の方は取り敢えずこれで良しとする。

見学対応 福島高校

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今日の見学は福島高校1年生の皆様10名。研修旅行だそうで、昨日は築地のがん研究センター、今日はKEKと宇宙研を見に行くそうだ。
昔は展示室でビデオを見てもらっていたのだが、最近は余りにoutdatedなので、実験内容は口頭で説明することにしている。見学時間が40分あったのでそこそこ説明しても時間があって良い。その後展示室では加速器の説明をして、筑波棟に移る。ロビーで測定器や測定法の説明をして、最後にB1回廊からBelleを見てもらって終わり。質問が無かったが高校1年生だと、いきなり質問と言われても、少し厳しいかも知れない。
震災の影響で、一時、見学の受け入れを断っていたようなのだが、それも、通常に戻り、最近はとくに見学の希望者が多い。めでたいことだ。

MPPC実習準備(1)

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月末に九州大でMPPCを使った実習をやる予定になっているのだが、カレンダーを良く見ると夏休みと停電であまり準備期間が無いことに気付いた。停電が終わったら19日に道具を宅配便で発送しないと週末を挟むので23日の実習に間に合わない。
慌てて、一通り実習でやりそうなことを予習しておくことにする。
まずは回路作りで、使うMPPCは1m角100pixの奴で既に発注してもらっている。必要な回路の図はデータシートにのっていて、図左のようなシンプルなものだ。電源側にRC回路で高周波成分をカットするローパスフィルターがあって、出力側には直列にキャパシタが入っていてDC成分(ハイパスフィルタ)をカットするようになっている。
この位のパーツはあるかとKEKの中を探しまわって適当にパーツは見つけて来た。抵抗は適当な値が無かったので、2倍の奴をパラレルに使うことにする。少し位定数が違っても大したことは無い。ちなみにこの図の通り作ると、入力と出力のカットオフ周波数はそれぞれ、160Hzと32kHzになる。
なにしろヘタクソなものでuglyなハンダ付けだが、何とか回路は組み上がった。これで信号が出れば一応回路部分は作れることがわかる。

蕎麦 朋 下館

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朋は下館駅のあたりから50号線を西へ少し言ったところにあるそば屋。ここも『佳色庵』 『福一』同様、下館に自転車で行ったときに食べに行く店。
ニ八そば800円、十割1000円。もりは多めなので、大盛りにすると少し多い。
この日のニ八は少し軟らかくグニュグニュした感じ。十割にしておけば良かったか?
陽気でおしゃべりな店主は自転車好きらしく、曰く『ロードバイクで気合いの入った格好をして来たらそばをサービスすることにしている』らしい。私は、フラットバーのえせロードだし、格好もノーヘル普通のパンツにランニング用即乾シャツなので、対象にはならなかったようだ。
それなりのバイクにレプリカのユニフォームを来ていった場合は申告してみると良い。
プロフィール

light higgs

Author:light higgs
KEK(高エネルギー加速器研究機構)@つくば市でBelle2という実験をやっている。
自称『日本最低の物理屋』。
『円眞堂』(えんしんどう、本当は圓眞堂)は父の屋号です。写真のぬいぐるみについてはこのエントリ参照のこと
中村円眞堂@instagram

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