VME Controller CAEN V2718
A.2 矩形ノイズの存在と除去
図A.2に示される波形は、ある1イベントに関して、全49ch中複数のchにわたり波形を 単純に足し合わせたものである。実験に使用した2台のWFDをWFD1、WFD2と呼称する と、左から順に、WFD1(ch0−31)、WFD2(ch32−48)、WFD1+WFD2のch全てについての 合成波形を示している。各chのノイズが独立なホワイトノイズであるならば、これら合成波 形のノイズの様子もホワイトノイズとなる。しかし図を見ると明らかに矩形が見え、ch全て に時間的に同相のノイズが乗っている事が分かる。この矩形ノイズは解析にとって致命的で ある。原因はDRS4チップの特性によるものである。修正方法はあるが、今回の実験ではそ のために必要なデータを取得する事ができなかった。代わりに次の方法を用いた。
1. 解析対象とするデータの全イベントから、予めチャンネルごとのQi の分布を取得する。
2. その分布には図7.4のようにペデスタルのピークも含まれるため、ペデスタル分布の平均 値µi 及び σi を取得しておく。3. 各イベントについて、Qi がµi ±σi の中に含まれている場 合、そのチャンネルiは信号の無いノイズのみ（Qがペデスタル分布中に含まれる）の波形 と判断する。4. ノイズと判断されたチャンネルの波形全てを平均化し、ノイズの波形を取得 する。5. 全てのチャンネルの波形からそのノイズ波形を引く。
実際に図A.2のイベントの平均化されたノイズ波形を図A.3 (WFD1)、図A.4 (WFD2)に 示す。これらをひいて矩形ノイズを除去した後に、再度全ての波形を合成した結果が図A.5 である。図A.2と比較して、明らかに矩形ノイズが無くなっていることが分かる。また信号 が含まれるイベントについての結果を図A.6に示す。矩形ノイズは同相であるため、各チャ ンネルごとの波形を見るよりはっきりと矩形ノイズが確認できる。しかし上述の手法を用い る事で除去する事ができた。
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付録A. 波形解析時の問題とその解決 A.2. 矩形ノイズの存在と除去
noisehist Entries 1024 Mean -6.109e+17 RMS 6.109e+17
0 200 400 600 800 1000
-60 -40 -20 0 20 40
60 noisehist
Entries 1024 Mean -6.109e+17 RMS 6.109e+17
wf_run004175_event000006
図A.3: 図A.2 でのWFD1における平均 矩形ノイズ
noisehist Entries 1024 Mean -2.199e+16 RMS 2.199e+16
0 200 400 600 800 1000
-80 -60 -40 -20 0 20 40
noisehist Entries 1024 Mean -2.199e+16 RMS 2.199e+16
wf_run004175_event000006
図A.4: 図A.2 でのWFD2における平均 矩形ノイズ
time (ns)
0 200 400 600 800 1000
10500 11000 11500 12000 12500 13000 13500 14000
nred_comwf1_run004175_event000006
time (ns)
0 200 400 600 800 1000
1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900
nred_comwf2_run004175_event000006
time (ns)
0 200 400 600 800 1000
12000 12500 13000 13500 14000 14500 15000 15500
nred_comwf_run004175_event000006
図 A.5: 図 A.2 か ら 図 A.3, A.4 の 矩 形 ノ イ ズ を 除 去 し た 結 果 (左)WFD1 (中)WFD2 (右)WFD1+WFD2
time (ns)
0 200 400 600 800 1000
12000 13000 14000 15000 16000 17000
comwf1_run004175_event000005
time (ns)
0 200 400 600 800 1000
1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900
comwf2_run004175_event000005
time (ns)
0 200 400 600 800 1000
14000 15000 16000 17000 18000 19000
comwf_run004175_event000005
time (ns)
0 200 400 600 800 1000
12000 13000 14000 15000 16000 17000
nred_comwf1_run004175_event000005
time (ns)
0 200 400 600 800 1000
1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900
nred_comwf2_run004175_event000005
time (ns)
0 200 400 600 800 1000
14000 15000 16000 17000 18000 19000
nred_comwf_run004175_event000005
図A.6: 信号が含まれるイベントの矩形ノイズ除去の結果(上)除去前(下)除去後/(左)WFD1 (中)WFD2 (右)WFD1+WFD2
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参考文献
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