予備実験 ND lter キャリブレーション

今回のPMTパフォーマンステストでは、PMTへの入射光量の調節 のため、シグマ光機の枠付吸収型固定式NDフィルター MANシリーズ を用いた。NDフィルターは今回実験を行うまで約二年ほど使用されて おらず、その間に傷などが付いている可能性があるため、宇宙線研究所 CANGAROOグループが保有するNDフィルター計14枚

●2002年以前に購入のNDフィルター : 1、10、20、30、40、50、70%

の7枚

●2005年に購入のNDフィルターは1、10、30、40、50、70% の6枚

●2008年に購入のNDフィルターは1% のみの1枚)NDフィルター のキャリブレーションを東京大学物性研究所2階にあるV570分光光度計 (JASCO社製)を用いて行った。分光光度計を用いたNDフィルター波長 透過率測定の手順を以下に示す。以下の手順で測定した。

1. 計測中大気の波長依存透過率(1)

2. 2002年以前に購入のNDフィルター7枚の波長依存透過率

(a) 2002年以前に購入のNDフィルターは1、10、20、30、40、50、

70% の7枚。

3. 計測中大気の波長依存透過率(2)

4. 2005年に購入のNDフィルター6枚の波長依存透過率

(a) 2005年に購入のNDフィルターは1、10、30、40、50、70%の6 枚。

5. 計測中大気の透過率(3)

6. 2008年に購入のNDフィルター1枚の波長依存透過率 (a) 2008年に購入のNDフィルターは1% のみの1枚。

7. 計測中大気の透過率(4)

図 4.9: 前頁の手順に示した分光光度計を用いて測定したNDフィルター

(シグマ光機)の波長依存透過率を示す。縦軸は透過率、横軸は光の波長を

示す。 左上は計測中大気の波長依存透過率グラフ。青、水、赤、緑色の 順で測定。その他のグラフは左の上から1、10、20%右の上から30、40、 50、70%の結果であり、紺、赤、黄の色はそれぞれ2002年以前、2005年、

2008年に購入したフィルターの結果を示している。2008年購入のものは 1% のみ、20% 2002 1

図4.9に示しているNDフィルターの透過率で、LED NSPB510sの主波 長470 nmでの結果を求めると、表4.4に示す通りになった。表のValue by SIGMA KOKIが各NDフィルターのシグマ光機の公称透過率を表し ており、全てのNDフィルターの値が分光光度計の結果と良く合ってい て、傷や劣化が起こっていない事が確認できた。

分光光度計を用いて得られた波長470 nmでのND lterの透過率 ND lter old (％) old-2005 (％) 2008 (％) Value by SIGMA KOKI

1％ 0.98 0.96 0.79 1±0.5

10％ 10.9 10.1 N.A. 10±2

20％ 21.2 N.A. N.A. 20±2

30％ 31.6 31.5 N.A. 30±3

40％ 41.0 37.0 N.A. 40±4

50％ 50.7 51.8 N.A. 50±5

70％ 71.2 70.8 N.A. 70±5

表 4.4: 分光光度計での波長470nmにおけるND lterの透過率を記す。

oldは2002年以前購入、old-2005は2005年購入、2008は2008年購入を 示す。N.A.は購入しておらず存在しないフィルターである。

分光光度計を用いて各NDフィルターの波長依存透過率を求めること は出来たので、実際にPMT R3479、LED NSPB510sを用いてNDフィ ルターの透過率を求めた。その結果を表4.5に示す。この結果は分光光度 計を用いて得られた波長470 nm での値表4.4の値と非常に良く一致して いることが分かる。

ここまでのNDフィルターのキャリブレーションの結果より、

1. 全てのNDフィルターでシグマ光機の公称である透過率と良く一致 しており、全NDフィルターは傷や劣化は起こっておらずその透過 率は信頼できる。

PMT R3479 (ID : KA8706)を用いて得られたND lterの透過率 ND lter old (％) old-2005 (％) 2008 (％)

1％ 0.90±0.30 0.89±0.40 0.72±0.40 10％ 10.5±1.3 10.0±1.1 N.A.

20％ 21.0±2.1 N.A. N.A.

30％ 31.2±2.8 31.3±2.6 N.A.

40％ 41.3±3.7 37.6±4.2 N.A.

50％ 50.7±4.8 52.0±5.3 N.A.

70％ 71.9±6.4 72.0±6.8 N.A.

表 4.5: PMT R3479(ID : KA8706)、LED NSPB510s を用いて得られた ND lterの透過率を記す。N.A.は購入しておらず存在しないフィルター である。

2. 実際の測定と同様にしてPMTの出力信号よりNDフィルターの透 過率を測定してもその結果は分光光度計で測定した値と良く一致 した。

ということが分かった。

従って、以降の実験では、NDフィルターの透過率は分光光度計で測定し た表4.4の値を用いた。