La première NectarCAM en cours de montage à l’Irfu; à gauche vue de l'avant, à droite vue de l'arrière
La caméra NectarCAM est une caméra permettant de détecter l’émission Tcherenkov créée par des particules chargées produites par des photons de très haute énergie dans l’atmosphère terrestre. Une image de cette émission est faite dans le plan focal d’un télescope. Les télescopes équipés de ce type de caméra sont appelés des Télescopes Cherenkov Atmosphériques Imageurs (IACT). En observant la même gerbe à l’aide de plusieurs télescopes, il est possible de reconstituer la cinématique du photon incident (stéréoscopie). La technique d’observation des photons par des IACT est bien expliquée à l’adresse : https://www.mpi-hd.mpg.de/hfm/HESS/pages/about/telescopes/
Les équipes qui ont construits les caméras de H.E.S.S participent à la conception de la camera NectarCAM qui présente de nombreux points communs avec les caméras des télescopes des réseaux H.E.S.S., MAGIC et VERITAS.
NectarCAM a été conçue pour les télescopes de type MST (Medium Size Telescopes: réflecteur de 12 mètres de diamètre) de l’observatoire CTA (https://cta-observatory.org). 15 télescopes de type MST doivent être installés sur le site Nord de CTA et 25 sur le site Sud.
L’équipe :
Les caméras NectarCAM sont créées, développées, testées et installées par un consortium d’une quinzaine de laboratoires Européens dont une dizaine de laboratoires de recherche Français du CNRS/IN2P3, CNRS/INSU et du CEA/Irfu, quatre laboratoires Espagnols et un laboratoire Allemand. L’Irfu a en charge la coordination scientifique du projet, le management du projet, la conception et la fourniture des composants électroniques réalisant l’échantillonnage des signaux à 1 GHz sur 12 bits (ASICs Nectar), l’intégration et les tests des caméras sur le site de Saclay et sur le site de l’observatoire.
Le développement de la structure du télescope est prise en charge par un consortium dirigé par le laboratoire allemand de DESY-Zeuthen auquel l’Irfu participe par l’intermédiaire de la conception et la fourniture de miroirs légers (en savoir plus).
La caméra NectarCAM doit être testée sur un prototype de structure de télescope près de Berlin début 2019.
Prototype de télescope à Berlin Adlershof, sur lequel la caméra partiellement équipée doit être montée début 2019.
Présentation générale de la caméra :
NectarCAM est un instrument d’environ 3x3x1.5 m, pesant environ deux tonnes. Elle a un très grand champ de vue (8 degrés) et est constituée de 1855 pixels regroupés en modules de 7.
ci-contre en haut: Module regroupant 7 pixels (partie de gauche) et leur électronique de lecture et de déclenchement (partie droite). L’électronique de lecture permet de lire quelques dizaines de nanosecondes autour du temps d’arrivée des photons Tcherenkov sur le plan focal.
L’Irfu a la responsabilité du montage de la caméra et de la vérification des performances scientifiques. La vérification des performances et la calibration sont faites dans une chambre noire.
ci-contre en bas: chambre de test à l’Irfu. L’élément testé est un ensemble d’une dizaine de modules.
Calendrier :
- Au retour de Berlin mi 2019, l’intégration des derniers équipements aura lieu à Saclay, afin de finir la première caméra complète ou « QM ».
- Après intégration et tests, l’Irfu est chargé du transport et de l’installation sur le site de l’observatoire de la Palma. Ceci n’aura pas lieu avant 2020.
- Après 2020, une série de caméras NectarCAM identiques devraient être fabriquées, testées et livrées à l’observatoire. Nous prévoyons jusqu’à trois caméras qui pourraient être intégrées en parallèle sur le site de Saclay.
Offre de stage/thèse:
Caractérisation d’un prototype de caméra pour l’observatoire gamma de très hautes énergies CTA
• Détection des rayonnements › Détecteurs pour la physique des 2 infinis Structure et évolution de l'Univers › Univers sombre Structure et évolution de l'Univers › Phénomènes cosmiques de haute énergie et astroparticules
• Le Département d'Électronique des Détecteurs et d'Informatique pour la Physique (DEDIP) • Le Département de Physique des Particules (DPhP)
• Laboratoire d'étude mécanique et d'intégration des détecteurs (LEMID) • Système temps réel, électronique d'acquisition et microélectronique (STREAM) • Astroparticules
