u
= kV È° Ë Ñ ß e È û s ÚM < gX c l õ m Í ¥Æ X Ø ¤ã _ Ë S m ¤X N Ë
» ý ¡® £ ∗ · + ä ` 9 £ · Ð^ ï B Ú
â
· ¡ ¤ @ / < Æ § Ó ü t o < Æõ , @ /½ ¨ 702-701 (2006¸ 9 Z 4 27{ 9 ~ Ã Î6 £ §)
p
W 1³ 1 Ï ¸{ 9 \ Pseudocumene` ¦ 6 x B Ð H Ó o^ $ 3 F gÓ o` ¦ ' " f $ 3 F g _ o\ ¦ ¸ % i
. s õ \ ¦ ½ ÓÜ ¼ Ð 20o ' _ $ + þ A Ó o^ $ 3 F g Ø ¦ l \ ¦ ] j % i . $ 3 F g ñ\ ¦ Ø ¦ l 0 A
#
Ø ¦ l _ 6 x l î ß \ f â s 1 u F g7 £ x C ' a` ¦ Â Ò Ã Ì % i . Ä ºÅ Ò \ _ ô Ç Á » : r s Ø ¦ l 5 Å q \
"
f ¸ H \ -t \ ¦ { 9 ¦ & ñ t Ù þ ¡` ¦ M : Á » : r _ r Õ ªV , õ Á » : r s Ô æ õ ½ + É M : ¸ H _ r Õ ªV , _ \
-t ü < r ç ß s \ ¦ 1 l x r \ · ú l 0 A # 400 MHZ Flash ADC\ ¦ 6 x # ñ\ ¦ { 9 # Q ? /% 3 . Á » : r Ã
º" î É r 2.14 ± 0.05 µs Ð 8 £ ¤& ñ ÷ &# Q s : r ° ú כõ : x > ¸ ? /\ " f { 9 u % i . $ + þ A @ /6 x | ¾ Ó Ó o^ $ 3 F g
Ø ¦ l ü < FADC\ ¦ s 6 x ô Ç r Û ¼% 7 É r Á » : r 5 Å q x 9 à º" î 8 £ ¤& ñ 1 p x < ÆÒ q t[ þ t _ §¹ ¢ ¤ \ s 6 x| ¨ c à º e ` ¦ ÷ r ë
ß m Ù þ Ó ü t o x 9 { 9 Ó ü t o z ´+ « > 1 p x \ 6 £ x6 x | ¨ c à º e .
PACS numbers: 28.41.Rc
Keywords: Ó o^ $ 3 F g, FADC, Ä ºÅ Ò , Á » : r à º" î
I. " e  ] Ø
Ä
ºÅ Ò Ð Ò' t ½ ¨_ @ /l Ý ¶ \ ± ú ¸ H Ä ºÅ Ò (Cos- mic ray) É r 95 %& ñ ¸ ª $ í s ¦, Qt H s : r o ) a
"
é
¶ Ù þ , , ª , ì ø Í ª $ í 1 p x Ü ¼ Ð ½ ¨$ í ÷ &# Q e [1]. Ä ºÅ Ò É r @ /l 0 A\ " f 10 cm
2_ & h \ í{ © ô Ç > h
t ¦, @ /l ü < ì ø Í6 £ x # π
±, K
±1 p x _ { 9 [ þ t` ¦ Ò q t
$ í
ô Ç . s : r { 9 H Á » : r õ × æ$ í p Ð Ô æ õ ¦, r
Á » : r É r 6 £ § õ ° ú s ( ª )ü < ¿ º > h_ × æ$ í p
Ð Ô æ õ ô Ç .
µ
±= e
±ν
µν
eÁ
» : r _ | 9 | ¾ Ó É r Ð 200C Á º î r 105.7 MeV s
¦, à º" î É r 2.197 µs Ð · ú 94 R e [2]. Ä ºÅ Ò \ _ K Ò q t
$ í
) a Á » : r _ \ -t H ; ¤V , > ì r í ¦, 3000 MeVs x ß
¼s . 3000 MeV_ Á » : r É r y n C_ 5 Å q ¸\ H] X (0.999c)
> s 1 l x Ù ¼ Ð © @ / : r& h ´ òõ \ ¦ . ë ß { 9 : £ ¤ Ã º ©
@
/ : r& h ´ òõ \ O Á » : r É r 660 m µ 1 Ú\ H s 1 l x ½ + É Ã º \ O
#
Q t ³ ð \ " f Á » : r _ 5 Å q É r ` ¦ כ s . t ë ß : £ ¤ Ã º
© @ / : r& h t ´ òõ \ _ K " f Á » : r É r 10 km& ñ ¸\ ¦ s
∗
E-mail: [email protected]
1 l
x ô Ç . " f t ³ ð \ " f 10cm
2_ & h \ í{ © Á » : r ô
Ç > h t ¦ e H כ É r : £ ¤ Ã º © @ / : r` ¦ ç ß ] X & h Ü ¼
Ð 7 £ x" î H כ s ) a .
Ä
ºÅ Ò \ _ ô Ç Á » : r` ¦ Ø ¦ l 0 AK Ä »l x 9 Á ºl $ 3 F
g Ø ¦ l , l ^ Ø ¦ l 1 p x s 6 x ÷ & ¦ e [3]. s × æ Ó o
^
x 9 e ¦ Û ¼h Ë : $ 3 F g Ø ¦ l H É r ì ø Íy r ç ß ` ¦ t ¦ e
¦ À Òl 6 x s # ½ ¨6 x÷ r ë ß m < ÆÒ q t[ þ t _ §
¹
¢
¤6 x Ü ¼ Ð ª > 6 x ÷ & ¦ e . Ù þ Ó ü t o x 9 { 9 Ó ü t o z
´+ « >\ " f × æ$ í p Ø ¦ ¢ ¸ H D h Ðî r { 9 Ã ÐÒ o` ¦ 0 A
#
Ø ¦ l \ ¦ ] j ½ + É M :, Ä ºÅ Ò \ _ ô Ç Á » : r _ Ø ¦ x 9
×
æ$ í ` \ ¦ 0 A # @ /6 x | ¾ Ó Ó o^ $ 3 F g Ø ¦ l \ ¦ 6 x ô
Ç . Ó o^ $ 3 F g Ø ¦ l H $ § 4 ô Ç Ü ¼ Ð z ´+ « >z ´\ " f ]
j s 0 p x Ù ¼ Ð §¹ ¢ ¤6 x Ü ¼ Ð Á » : r Ø ¦ x 9 Á » : r à º" î
`
¦ 8 £ ¤& ñ l 6 x s . : r ½ ¨\ " f H p W 1³ 1 Ï ¸{ 9 ` ¦ V ,
É r Ó o^ $ 3 F gÓ o_ ] j x 9 : £ ¤$ í ¸ \ ¦ % i Ü ¼ 9, 20o '
_ $ + þ A $ 3 F g Ø ¦ l \ ¦ ] j # Á » : r _ Ã º" î 8 £ ¤& ñ
`
¦ Ã º' % i . ¢ ¸ô Ç 500 MHZ FADC (flash analog to digital converter)\ ¦ 6 x # Á » : r _ \ -t x 9 Á » : r _ Ô
æ õ Ê ê ¸ H ( ª )_ \ -t ÷ r ë ß m r ç
ß s \ ¦ 1 l x r \ 8 £ ¤& ñ H ~ ½ ÓZ O s æ ¼% i H X <, l > r _ Á »
: r à º" î 8 £ ¤& ñ ` ¦ 0 Aô Ç l > r _ r Ð Ð [4] s ` ç ß é ß ô
Ç r Û ¼% 7 s .
-86-
Fig. 1. Light output variation with different loading of mineral oil in the liquid scintillator
II. ÷ m Ç ] M ö
1. u = kV È° Ë Ñu ¤V R Ë ì Å õ m Í 6 Ó ÞS ë s ß e È û s ÚM < gX c l
Ó
o^ $ 3 F gÓ o_ 6 x B Ð" f 99 % í H ¸_ 1,2,4-trimethyl benzene (pseudocumene : PC)\ ¦ 6 x % i Ü ¼ 9, 6 x
| 9
Ð" f µ 1 Ï F g Û ¼& 7 à Ô! 3 _ x ß ¼ 363 nm 2,5- diphenyloxazone (PPO)\ ¦ 6 x % i . F g7 £ x C ' a (Pho- tomultiplier Tube :PMT) _ F g ´ òÖ ¦` ¦ F G @ / o l
0 A # © s Ó ü t 1,4-bis (2-(5-phenyloxazolyl))- benzene (POPOP)\ ¦ ' % i . þ j ¦_ $ 3 F g` ¦ ? / ¸2 ¤ PPO x 9 POPOP_ ª ` ¦ ¸] X % i H X <, PPO H 4g/ o '
Ð ' % i ¦ POPOP H 50mg/ o ' Ð ' % i . 8
´ ú
§ É r ª _ PPO_ ' H $ 3 F g _ È Òõ Ö ¦` ¦ $ r ~ ´ Ã º e
[5,6]. s [ þ t ] j¾ ¡ §` ¦ Sigma-Aldrich \ " f ½ ¨{ 9 % i
¦, PPO H ¸ Ï Ò o ì r ´ ú s ¦, POPOP H ô Ç ¸ê ø ÍÒ o` ¦ {
H Z þ t ¸ ª X <, PC6 x B \ V , ¦ $ Ü ¼ ~ 1 > 0 l q H .
PC _ o& h (Flash point) H [ O } 48 ¸s . s Ð
o& h s s ` Z } ¦ (110 ¸) î ß 9 $ p W 1³ 1 Ï ¸ { 9
(mineral oil)` ¦ ] j ) a Ó o^ $ 3 F gÓ o\ [ O # Q" f : £ ¤$ í ¸
\ ¦ Ã º' % i . s z ´+ « >` ¦ 0 A # È Ò" î ô Ç Ä »o r + « >
'
a \ É r q Ö ¦ Ð D ¥ ½ + Ë ) a $ 3 F gÓ o` ¦ V , ¦, r + « > ' a` ¦ ¹ ¢ ¤
^ _ Ö ¦ ì ø Í 6 x l \ V , H X < ô ÇA á ¤ É r È Ò" î ô Ç Ä »o
Ð ë ß [ þ t # Q4 R e # Q s A á ¤ \ Hamamatsu _ 2 u PMT
\
¦ Â Ò Ã Ì r ( . ¹ ¢ ¤ ^ ü < r + « > ' a s H F g È Òõ ´ òÖ ¦
`
¦ Z } s l 0 A # p W 1³ 1 Ï ¸{ 9 ` ¦ G 0 > V , % 3 . s r Û ¼
% 7
É r ü @Â Ò_ y n C` ¦ é ß l 0 Aô Ç < É Ê © î ß \ [ O u ÷ &
%
3 . PMT\ " f ¸ H ± ú ÐÕ ª r Õ ªV , É r LeCroy _ 1182 & h ì r ADC (Charge integration Analog to Dig- ital Converter)\ ¦ 6 x # n t _ O o r ( Ü ¼ 9, VMEr
Fig. 2. A figure of low cost liquid scintillator
Û
¼% 7 ` ¦ : x # o ³ n q Û ¼ ( É Ó' \ ¦ 6 x # X <s ' \ ¦ S \ 1
p q % i .
p
W 1³ 1 Ï ¸{ 9 \ ] j ) a $ 3 F gÓ o^ _ 8K ª _ o\
$ 3 F g ª _ o\ ¦ Ðl 0 A # 1.173 MeVü < 1.332 MeV _ y ` ¦ ? / H
60Co(1 µCi) " é ¶` ¦ 6 x % i .
Á
» : r à º" î 8 £ ¤& ñ z ´+ « >` ¦ 0 A # @ /6 x | ¾ Ó 6 x l 9 כ ¹ô ÇX <,
20o ' _ ç ß © : x` ¦ s 6 x % i . Fig. 2\ " f ^ ¦ Ã º e
H כ % ! 3 ç ß © : x É r ¸ Ï Ò o_ e ¦ o \ } 9 E $ F | 9 Ð ÷ &# Q e
#
Q y n C_ ? /Â Ò ì ø Í Ö ¦ s a % ~ Ü ¼Ù ¼ Ð Ó o^ $ 3 F g Ø ¦ l Ð æ ¼ { 9
à º e ¦, Ø ¦ l ] j q 6 x` ¦ ] X y ½ + É Ã º e . f ] X $ 3 F
gÓ oõ Ø ¦ l \ ¦ ] j H â Ä º l > r _ É r Ø ¦ l ü <
q
§ # 1/3s _ $ § 4 ô Ç Ü ¼ Ð ] j s 0 p x .
¢
¸ô Ç z ´+ « >` ¦ 0 A # 1 u PMT\ ¦ È Ò" î e ¦ o \ } 9 E $ Ü ¼ Ð y
ø ß Ê ê Ó o^ $ 3 F gÓ o 5 Å q \ { ½ ¨% 3 . 1 u PMT H & h s
" f $ 3 F g à º| 9 ´ òÖ ¦ s ± ú Ü ¼ , Á » : r à º" î 8 £ ¤& ñ ` ¦ 0 A ô
Ç z ´+ « >\ " f H Ø æì r ô Ç $ 3 F g ª ` ¦ t Ù ¼ Ð ë H ] j \ O .
2. ¥Æ X Ø ¤ã _ Ë ù p § ü X ¢ ¹ Å > Hz º õ m Í 6 KT ' [T Ö ¤ S
y ð
Á
» : r à º" î 8 £ ¤& ñ ` ¦ 0 A # l > r \ H # Q ¸Ñ ý t` ¦
6 x % i H X < [4], : r ½ ¨\ " f H 400 MHZ FADC ô Ç ¸ Ñ
ý
t ë ß ` ¦ 6 x # r Ð\ ¦ ç ß é ß > % i . s r Û ¼
% 7
É r < ÆÒ q t[ þ t _ z ´+ « >6 x Ü ¼ Ð s 6 x| ¨ c â Ä º $ x 9 r Û ¼
% 7
_ ç ß é ß $ í M :ë H \ Ä »6 x . PMT\ -1000V_ ¦
Fig. 3. An example of pulse height spectrum of the stopped muon and decay electron (positron)
· ú
` ¦ ¦ r Õ ªV , & É o' ü < 400 MHZ FADC_ { 9 § 4 é ß
s BNCH s ^ ¦` ¦ f ] X % i . FADCü < VME Crate H ² D G ? /_ ¸w Û ¼ [7]\ " f ½ ¨{ 9 % i . 400 MHZ FADC H B 2.5 ns r Õ ªV , ` ¦ n t _ O o r v ¦, ô Ç G V ,
{ © 10q à Ô\ ¦ t ¦ 8 ú x 4 > h_ G V , Ð ÷ &# Qe . à Ôo
H FADC ¸Ñ ý t ? / Ò\ Field Programmable Gate Array (FPGA)\ ¦ s 6 x ¦ ½ ¨$ í ½ + É Ã º e . ¸w Û ¼ _ ] j¾ ¡ § É r ü
@Â Ò_ à Ôo \ _ # X <s ' \ ¦ S \ 1 p q ½ + É Ã º ¸ e ¦, ? /
© ) a n t _ O à Ôo Ðf ` ¦ s 6 x # ? /Â Ò à Ôo Ðf Ü
¼ Ð X <s ' \ ¦ S \ 1 p q ½ + É Ã º e . ? /Â Ò à Ôo Ðf É r è á
Ôà ÔJ ?# Q\ " f Å Ò H ë H) 3 ° ú כ (threshold)x 9 r Õ ªV , ; ¤ \ _
# & ñ | ¨ c à º e . ¢ ¸ô Ç ? /F ) a Ðf × æ 9 þ t QÛ ¼'
! l
r Ðf (cluster counting logic)` ¦ 6 x Å Ò# Q ë H) 3
° ú
כ` ¦ Å H ` O Û ¼ > hà º\ ¦ [ j# Q [ O & ñ ) a 1 l x î ß èá Ôà ÔJ ?# Q\
"
f Å Ò# Q > hà º Ð ° ú 9 þ t â Ä º X <s ' \ ¦ S \ 1 p q ô Ç .
ë
H) 3 ° ú כ Ðf ` ¦ s 6 x # Ø ¦ l \ ¦ : x õ H Á » : r _ \
-t \ ¦ ï q à º e . Á » : r _ à º" î ` ¦ 8 £ ¤& ñ l 0 A # " f H Ã
º s ß ¼ Ð í î ß \ ¿ º > h_ H r Õ ªV , s e H | ` ¦ à Ô o
K H X < FADC ¸Ñ ý t _ 9 þ t QÛ ¼' ! l r Ðf É r Á »
: r _ Ã º" î 8 £ ¤& ñ ` ¦ H X < 6 x l \ & h ½ + Ë . èá Ôà Ô J
?# Q\ " f z ´+ « >` ¦ 0 A # 32 µs_ û ¶ ¸Ä º\ ¦ [ O & ñ % i ¦, à
Ôo H r \ " f 8 µs_ t & h \ [ O & ñ % i Ü ¼ 9, Qt 24 µs û ¶ ¸Ä º\ ë H) 3 ° ú כ` ¦ Å H 2 > h s © _ ` O Û ¼ e ¸ 2
¤ [ O & ñ % i . X <s ' H VME crate _ VME-USB2 ¸ Ñ
ý
t` ¦ : x # o ³ n q Û ¼ ( É Ó' \ ² ú ) a . X <s ' S \ 1 p q x 9 ì
r$ 3 É r ROOT [8] á Ô ÐÕ ªÏ þ ` ¦ 6 x # à º' % i .
Fig. 4. Top) Energy spectrum of stopped muon, Bottom) Energy spectrum of electron (postiron) after decay of muon.
Fig. 5. Muon decay time spectrum with an exponential fit.
III. + s ÇÊ Ý õ m Í À X Ø8 ý
1. u = kV È° Ë Ñu 8 ý ¤V R Ë º
p
W 1³ 1 Ï ¸{ 9 \ ] j ) a Ó o^ $ 3 F gÓ o` ¦ 3 %, 6 %, 10 % x 9
20 %_ | 9 | ¾ Óq Ð [ O É r Ê ê
60Co γ
− " é ¶ s 6 x # p W
1³ 1 Ï ¸{ 9 ` ¦ [ O t · ú § É r Ó o^ $ 3 F gÓ o_ ¦Û ¼& 7 à Ô! 3 ` ¦ q
§ % i . Fig. 1\ Ð# t 1 p w s , p W 1³ 1 Ï ¸{ 9 ` ¦ [ O 6 £ § \
$ 3 F g _ ª s × ¦ # Q× ¼ H כ ` ¦ · ú Ã º e Ü ¼ 3 %_ Ó o
^
$ 3 F gÓ o` ¦ [ O % 3 ` ¦ M :\ ¸ í H Ã º Ó o^ $ 3 F gÓ o_ 1/3_ $ 3 F
g ª ` ¦ ~ ½ ÓØ ¦ H כ Ü ¼ ÐÂ Ò' p W 1³ 1 Ï ¸{ 9 É r PC ë ß p u Ä »
´
òô Ç 6 x| 9 É r m t ë ß , 6 x| 9 _ % i ½ + É` ¦ Ã º' H כ ` ¦ · ú Ã
º e . Fig. 2\ ^ ¦ à º e 1 p w s Á » : r à º" î 8 £ ¤& ñ ` ¦ 0 A
#
" f 2o ' _ Ó o^ $ 3 F gÓ o` ¦ 18 o ' _ p W 1³ 1 Ï ¸{ 9 \ [ O
#
Q" f 20o ' _ $ 3 F g Ø ¦ l 6 xÓ o` ¦ ] j % i . Fig. 1\
2. ¥Æ X Ø õ m Í ¹ Å (W ë s ¹ Å )8 ý ; c .U õ m Í ¥Æ X Ø ¤ã _ Ë
¤X N Ë
20 o ' _ Ó o^ $ 3 F g Ø ¦ l _ : x õ Á » : r 5 Å q É r 100 Hz s ¦, ¿ º > h_ r Õ ªV , ` ¦ ° ú H & ñ t Á » : r É r 0.1 Hzs
. X <s ' H ROOT { 9 + þ Ad Ü ¼ Ð $ © ÷ &# Q e ¦ ç ß é ß ô
Ç á Ô ÐÕ ªÏ þ ` ¦ : x # X <s ' \ ¦ ^ ¦ à º e . Fig. 3 É r X <
s
' × æ ô Ç \ Vs . ì r$ 3 á Ô ÐÕ ªÏ þ ` ¦ 6 x # $ © ) a X <
s
' \ ¦ { 9 # Q · ú ¡_ 8 µs û ¶ ¸Ä º\ " f ` X <Û ¼» 1 Ï (pedestal)° ú כ
`
¦ ½ ¨ ¦ X <s ' \ " f s ° ú כ` ¦ É 6 £ § Ä »l $ 3 F g r Õ ª V ,
r ç ß ; ¤` ¦ ° ú ¦ ¸s Ý ¼ Ð H r Õ ªV , s 10 µs ? /\ 2 > h e H כ ` ¦ ¹ 1 Ô H . · ú ¡_ r Õ ªV , ` ¦ Á » : r \ -t Ð ç ß Å
Ò ¦, + '_ r Õ ªV , ` ¦ ( ª )_ \ -t Ð ç ß Å Ò ô
Ç . ¢ ¸ô Ç ¿ º r Õ ªV , _ r ç ß \ ¦ ½ ¨ # ° ú כ` ¦ $ © ô Ç .
Fig. 4 _ 0 A Õ ªa Ë > É r Á » : r _ \ -t Û ¼& 7 à Ô! 3 ` ¦ ? / ¦
A Õ ªa Ë > É r ( ª )_ \ -t Û ¼& 7 à Ô! 3 ` ¦
· p . Ø ¦ l \ ¦ : x õ H Á » : r É r Ó o^ $ 3 F g Ø ¦ l \ " f 1cm { © 2 MeV_ \ -t \ ¦ { 9 Ü ¼Ù ¼ Ð Õ ªa Ë >\ " f Ð1 p w s
\ -t ì r K 0 p x` ¦ ¦ 9 þ j@ / 120 MeV_ \ - t
\ ¦ ° ú H . Á » : r _ Ô æ õ \ " f ¸ H ( ª ) \
-t Û ¼& 7 à Ô! 3 É r Michel \ -t ì r í[9]\ ¦ ° ú ¦ þ j@ / 53 MeV _ \ -t \ ¦ t ¦ Õ ªa Ë >\ " f \ -t ì r K 0 p x` ¦ ¦
9 q 5 p w ô Ç ì r í\ ¦ f ` ¦ · ú Ã º e . Fig. 5 H Á »
: r õ ( ª )_ r ç ß s _ Û ¼& 7 à Ô! 3 ` ¦ · p .
Á
» : r _ Ã º" î ` ¦ & ñ l 0 A # exponential fit` ¦ % i
¦ Á » : r à º" î É r 2.14 ± 0.05 µs Ð & ñ ÷ &% 3 . # l " f \
Q H : x > & h \ Që ß ¦ 9 % i . 8 £ ¤& ñ ° ú כ É r s : r ° ú כõ ¸
# 3 0 A ? /\ " f { 9 u ô Ç .
IV. + s Ç Â ] Ø
p
W 1³ 1 Ï ¸{ 9 \ Pseudocumene` ¦ 6 x B Ð H Ó o^ $ 3 F
gÓ o` ¦ ' " f $ 3 F g _ o\ ¦ ¸ % i . s õ
\
¦ ½ ÓÜ ¼ Ð 10 %_ Ó o^ $ 3 F gÓ o` ¦ p W 1³ 1 Ï ¸{ 9 \ '
# 20o ' _ $ + þ A Ó o^ $ 3 F g Ø ¦ l \ ¦ ] j % i .
400 MHZ Flash ADC\ ¦ 6 x # Ä ºÅ Ò \ _ ô Ç Á » : r s
&
ñ ½ + É Ã º e % 3 . 8 £ ¤& ñ ) a Á » : r x 9 ( ª ) \ -t
H l @ /u \ # Á # Q t · ú §Ü ¼ 9, Á » : r à º" î É r 2.14 ± 0.05 µs Ð 8 £ ¤& ñ ÷ &# Q s : r ° ú כõ : x > ¸ ? /\ " f { 9 u % i .
$
+ þ A @ /6 x | ¾ Ó Ó o^ $ 3 F g Ø ¦ l ü < FADC\ ¦ s 6 x ô Ç r Û ¼
% 7
É r Á » : r 5 Å q x 9 à º" î 8 £ ¤& ñ 1 p x _ < ÆÒ q t[ þ t _ §¹ ¢ ¤ \ s 6
x| ¨ c à º e ` ¦ ÷ r ë ß m : £ ¤ à º © @ / : r \ _ ô Ç r ç ß t
´
òõ \ ¦ [ O " î ½ + É Ã º e . ÷ r ë ß m > hµ 1 Ï ) a $ Ó o
^
$ 3 F g Ø ¦ l H Ù þ Ó ü t o x 9 { 9 Ó ü t o z ´+ « > 1 p x \ 6 £ x6 x | ¨ c Ã
º e .
P
c p 8 ý ò k >
“ s 7 Hë H É r 2004¸ ¸ â · ¡ ¤ @ / < Æ § < ÆÕ ü t < É ª ½ ¨q \ _
# ½ ¨÷ &% 3 6 £ §”
Y
c p w à U Ø ô
[1] M. S. Longair, High Energy Astrophysics (Cambridge University Press, Cambridge, 1992).
[2] S. Eidelman et al., (Particle Data Group), Phys. Lett.
B 592, 1 (2004), (URL: http://pdg.lbl.gov).
[3] G. F. Knoll, Radiation Detection and Measurement (John Wiley & Sons, New York, 1999).
[4] A. Hansen, Physics 4052 courses, School of Physics and Astronomy, University of Minnestoa, 2001.
[5] J. B. Birks, The Theory and Practice of Scintillation Counting (Pergamon Press, Oxford, 1964).
[6] S. C.Wang et al., Nucl. Instr. and Meth. A 432, 111 (1999).
[7] Notice Korea Co. URL: http://www.noticekorea.
com/.
[8] R. Brun and F.Rademakers, Nucl. Instr. and Meth.
A 389, 111 (1997), URL: http://root.cern.ch.
[9] C. A. Athanassopoulos et al., Phys. Rev. C 55, 5078
(1997).
Developement of a Liquid Scintillator Detector and Measurement of the Muon Decay Time
H. J. Kim,
∗S. W. Jung and J. H. So
Department Physics, Kyungpook National University, Taegu 702-701 (Received 27 September 2006)
A pseudocumene-based liquid scintillator was made and added into mineral oil. The change in the output of scintillation light was measured for different percentages of the liquid scintillator. A 20-liter low-cost liquid scintillator detector was constructed based on our study. A 1-inch photo- multipliter tube (PMT) was attached to the detector. A 400-MHZ spell out FADC (FADC) was used to measure the energy of the stopped muon and that of the exector (positron), as well as the time difference between their measurement. The lifetime of cosmic muons is measured to be 2.14
± 0.05 µs consistent with the theoretical value. Thus, a low-cost liquid scintillator detector with FADC electronics can be used for nuclear and high-energy physics experiments, as well as student education.
PACS numbers: 28.41.Rc
Keywords: Liquid scintillator, FADC, cosmic ray, muon lifetime
∗
