Micro-Pattern Gaseous Detectors (MPGDs), such as the GEM and the Micromegas, are currently used in almost all particle physics experiments and are part of the detection upgrades of all LHC experiments. In modern nuclear physics, they are considered as amplification devices in new generation of active target detectors where the gas is both the target to induce nuclear reactions and the detection medium. For instance, a set-up measured successfully a rare mode of radioactivity [1] and other projects, such as the AT-TPC [2] at MSU and the ACTAR [3] detector at GANIL, are currently under development.
The relative gain variance, which quantifies avalanche fluctuations, limits the resolutions that can be reached by gaseous detectors. Although the knowledge of this quantity is critical to assess detector performances, experimental data remain rather scarce in tables and literature. The single-electron response of the detector is the most direct, but most challenging measure to deduce the relative gain variance since it requires an experimental set-up with an optimized signal-to-noise ratio. A dedicated test-bench, based on a UV laser, has thus been developed and continuously improved at the IPN Orsay for this purpose. The single-electron response of Micromegas detectors were measured at several amplification field values and for several binary gas mixtures made of a rare gas and isobutane at 5%.
Analytic models succeed to reproduce some experimental relative gain variances but suffer of their simplified description of the avalanche development and of a gas-dependent parameterisation. Consequently, the Simulation Working Group of the RD51 Collaboration is constantly developing Monte-Carlo models, based on Magboltz [4], where all microscopic processes involved in the avalanche are taken into account, according to their cross-sections. Recent improvements include excitation-ionisation transfer mechanism (Penning effect) in these calculations. Their predictions on gain and relative gain variance are compared and discussed with the experimental results obtained with the Orsay test-bench to extract information relevant for an optimized operation of MPGDs.
[1] B. Blank et al., Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A 613 (2010) 65.
[2] D. Suzuki et al., Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A 691 (2012) 39.
[3] J. Pancin et al., Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A 735 (2014) 532.
[4] S.F. Biagi, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A 421 (1999) 234.
Informations pratiques pour les séminaires d'instrumentation
A qui s'adressent les séminaires d'instrumentation?
Les séminaires instrumentation Irfu s’adressent à toutes les personnes de l’Irfu et concernent essentiellement les sujets techniques et d’instrumentation par opposition aux sujets de physique.
Leur objectif est à la fois de créer des échanges entre des personnes de différents services de l’Irfu partageant les mêmes sujets d’intérêt et de lier des connaissances sur des pôles d’intérêt commun avec l’extérieur.
Sujet :
Développements et avancées techniques dans les différents domaines et métiers de l’instrumentation scientifique de l’Irfu.
Intervenants : Spécialistes du domaine considéré, à l’intérieur ou à l’extérieur de l’Irfu.
Public :
Ingénieurs, techniciens et physiciens expérimentateurs de l’Irfu.
Objectif :
Stimulation des échanges entre les différents services de l’Irfu, appréciation de l’état de l’art du domaine, liaison de contacts externes pour collaborations éventuelles.
Audience et contenu des séminaires
Les séminaires, d’une durée d'une heure au maximum , s’adressent à l’ensemble des ingénieurs, techniciens et physiciens expérimentateurs de l’Irfu. Le périmètre englobe l’ensemble des techniques instrumentales mises en œuvre à l’institut dans les différentes disciplines de physique : mécanique, électronique, informatique, systèmes de détection et d’instrumentation pour les expériences de physique, développement et contrôle d’accélérateurs. Le sujet doit présenter un contenu technique marqué, tout en présentant une transversalité suffisante pour susciter un large intérêt dans l’environnement de l’institut.
Une présentation de l’Irfu et de ses composantes peut être consultée à l’adresse suivante :
La présentation des séminaires passés ou futurs se trouve à l’adresse suivante :
http://irfu.cea.fr/Phocea/Vie_des_labos/Seminaires/index.php
Les intervenants doivent fournir le titre du séminaire, son résumé en quelques lignes ainsi que les transparents projetés.
Déroulement des séminaires
En accord avec l’agenda des autres séminaires réguliers de l’Irfu, les séminaires "Instrumentation" se tiennent traditionnellement le mardi à 14h30. Des dispositions inhabituelles peuvent être prises en cas de contrainte particulière.
Les intervenants sont accueillis en fin de matinée. Un déjeuner à la rotonde, restaurant sur le site du CEA-Saclay leur est offert en compagnie des experts du domaine présenté.
Un café est servi à partir de 14h15 et l’exposé débute à 14h30.
Renseignements pratiques divers
Renseignements administratifs
Pour l’établissement des documents d’entrée sur le centre de Saclay, l’intervenant doit fournir les renseignements suivants : nom, suivi éventuellement du nom de jeune fille, prénom, employeur, date, lieu et département de naissance, nationalité, adresse personnelle et profession.
Plan d’accès
Règles de remboursement:
Les frais de transport et de séjour peuvent être remboursés sur justificatifs. L’intervenant doit les faire parvenir accompagnés d’un RIB à l’adresse suivante :
Valérie Gautard
Bat 141
CEA-saclay
91191 Gif-sur-Yvette
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