De quoi s'agit il ?
Les détecteurs de type chambre
à dérive sont couramment utilisés dans des expériences
de physique des particules ou nucléaire (NA48,
BaBar, COMPASS
...) pour détecter la position de particules chargées sur
des grandes surfaces. Ce sont des détecteurs gazeux permettant d'obtenir
une résolution spatiale inférieure à 150 microns pour
un faible nombre de voies d'électronique et une faible quantité
de matière. Ils peuvent fonctionner jusqu'à un flux incident
de quelques centaines de kHz par voie.
Ce TP a pour but d'initier les étudiants
à l'utilisation d'une chambre à dérive à l'aide
d'un prototype construit pour l'expérience COMPASS. Il s'agira de
caractériser le facteur d'amplification et l'efficacité de
détection du prototype pour un mélange gazeux standard.
Ce que feront
les étudiants.
Ce TP permet aux étudiants d'appréhender
les principaux aspects de l'utilisation d'un détecteur donné
pour une expérience de physique.
Introduction au fonctionnement des chambres
à dérive.
Installation du banc de tests et du détecteur
( haute tension, système de gaz...)
Mesure du facteur d'amplification:
principe de la mesure;
utilisation d'une source de fer et d'un amplificateur
à long temps d'intégration;
calibration de l'amplificateur;
courbe de gain en fonction de la tension (à
l'aide d'un oscilloscope ou d'un QVT).
Mesure de l'efficacité de détection
à l'aide d'une source de strontium:
principe de la mesure;
montage et reglage du trigger (coïncidence
des scintillateurs, HT des photomultiplicateurs, seuil de déclenchement);
montage de la chaîne d'acquisition et
développement (guidé) d'un code d'acquisition;
utilisation d'amplificateurs rapides (mesure
de bruit, réglage des seuils);
mesure de l'efficacité en fonction
du gain, analyse des données.
Discussion (plateau d'efficacité, rapport
signal sur bruit, taux de déclenchements fortuits, spectres en temps
de dérive, erreur sur la mesure).
Infos ...
Ce TP aura lieu au CEA/Saclay. Il ne nécessite
pas de connaissances particulières, dans la mesure où
nous
serons disponibles pour guider, si nécessaire, les étudiants.
Référence utile:
Introduction to Experimental
Particle physics. Richard Fernow. ISBN 0-521-37940-7 (voir chapitre sur
les chambres à dérive)
Particle Detection with Drift
Chambers. Blum-Rolandi. ISBN 3-540-56425-X.
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