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Part CEA

H.E.S.S. : la participation du CEA

Les caméras comportent chacune 960 photomultiplicateurs (PMs) formant une matrice couvrant un champ de vue de 5° en diamètre. La vitesse de l'électronique de lecture est optimisée pour pouvoir absorber un taux d'acquisition de 300 évènements/seconde avec un temps mort de quelques %. Le coeur de cette électronique est un ASIC (Application-Specific Integrated Circuit ou circuit integré spécifique), l'ARS0 (pour Analogue Ring Sampler), développé au CEA-DAPNIA pour les besoins de l'expérience ANTARES. Grâce à cet ASIC, l'électronique rapide a pu être intégrée dans la caméra au plus près des PMs, ce qui évite d'avoir à tirer des kilomètres de câbles signal de la caméra jusqu'au pied du miroir. Les signaux sont numérisés directement dans la caméra et transmis au système central d’acquisition par fibre optique.

Vue d’un secteur d’une caméra comportant 16 tubes photomultiplicateurs (à droite), les alimentations haute-tension (au centre) et l’électronique de proximité (cartes vertes à gauche). Les ASIC ARS0 apparaissent sur les cartes électroniques comme des rectangles argentés (on en voit 3 sur l’image ci-dessus). Il faut 8 ARS0 pour coder les 16 PMs d’un secteur. Une caméra H.E.S.S. est constituée de 60 secteurs et utilise 480 ASIC.

Pour les besoins du futur télescope HESS-2, d’un diamètre de 28 mètres, un ASIC plus performant que l’ARS0 a été développé au DAPNIA. Le SAM (Swift Analogue Memory), qui fonctionne sur le même principe que l’ARS0, a une capacité de lecture de l’ordre de 10⁵ évènements/sec. La bande passante d’entrée est de 300 MHz et la vitesse d’échantillonnage est ajustable jusqu’à 2Gsamples/sec. Après validation des prototypes, un batch de 6000 SAM a été livré en décembre 2006 et sera testé à mi-2007, pour être ensuite monté sur les cartes d’acquisition par les soins du LPNHE, Universités Paris VI-VII. Le télescope HESS-2 entrera en fonction au début 2009.

La collaboration H.E.S.S.

Max-Planck-Institut für Kernphysik, Heidelberg, Allemagne
Humboldt Universität Berlin, Institut für Physik, Allemagne
Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Physik und Astronomie, Allemagne
Universität Hamburg, Institut für Experimentalphysik, Allemagne
Landessternwarte Heidelberg, Allemagne
Universität Kiel, Institut für experimentelle und angewandte Physik, Allemagne
Laboratoire Leprince-Ringuet (LLR), Ecole polytechnique, Palaiseau, France
LPNHE, Universités Paris VI – VII, France
PCC Collège de France, Paris, France
CEA Saclay, France
Observatoire de Paris-Meudon, DAEC, France
Université de Grenoble, France
Groupe d'Astroparticules de Montpellier (GAM), Université Montpellier II, France
CESR0, Toulouse, France
Durham University, Royaume-Uni
Dublin Institute for Advanced Studies, Dublin, Irelande
Charles University, Prague, République Tchèque
Yerevan Physics Institute, Yerevan, Arménie
University of Namibia, Windhoek, Namibie
University of Potchefstroom, République d'Afrique du Sud