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Le détecteur

Les télescopes sont conçus de manière à être sensibles au spectre Tcherenkov tel qu'il est transmis par l'atmosphère et à être en mesure d'analyser le signal à la nanoseconde près (performance essentielle pour la résolution angulaire de l'instrument). Chaque station est constituée d'un miroir parabolique (identique à ceux du Barrel RICH du détecteur DELPHI au CERN) de 80 cm de diamètre et d'un photomultiplicateur (XP 2020 Philips) placé au foyer.

Le signal de sortie, dont le temps de montée est de l'ordre de 2 ns, est amplifié et séparé en deux voies. L'une d'entre elles est utilisée pour mesurer la charge intégrée par le photomultiplicateur (ADC Lecroy 2249A), le signal étant transporté jusqu'à la salle de contrôle via un cable 50$\Omega$ de 300 mètres de long. La seconde permet le déclenchement de l'acquisition: elle est reliée à un discriminateur à fraction constante placé au pied du télescope. Celui-ci génère un signal logique lors de l'arrivée de l'impulsion Tcherenkov indépendamment de son amplitude.

Dix-huit voies d'acquisition sont utilisées pour les mesures de charge et de temps; une de celles-ci est montrée schématiquement sur la figure 10.4.

Figure 3.3: Une des voies d'acquisition de l'expérience Thémistocle.
\begin{figure}\begin{displaymath}
\epsfxsize =14.cm
\epsfbox{ps/acq2.eps}\end{displaymath}\par\end{figure}

A l'arrivée, des récepteurs de ligne opèrent une mise en forme des signaux provenant des discriminateurs qui est doublement utilisée: d'une part pour la mesure des temps proprement dits, d'autre part pour la logique de déclenchement. Celle-ci est construite à l'aide d'un tiroir de coïncidence majoritaire qui nécessite de décaler le signal de chaque héliostat, en fonction de l'angle de visée, pour compenser les retards relatifs. Les charges sont mesurées par des convertisseurs analogiques-numériques dont la réponse est corrigée pour tenir compte de l'effet de la propagation dans les 300 mètres de cable


Table 3.1: Résumé des caractéristiques du détecteur Thémistocle.
Surface brute $4\times10^4$m$^2$  
Nombre de détecteurs 18  
Maille moyenne 60 m  
Miroirs diamètre 80 cm, F/D 0.5  
Photomultiplicateurs Philips XP2020  
ADC Lecroy 2249 A, 0.25 pC/canal  
TDC Lecroy 2228 A, 100 ps/canal  
Déclenchement 10 stations / 18  
Fréquence de déclenchement 0.2 Hz pour la coïncidence  
Fréquence de fortuites $10^5$ Hz par télescope  
Résolution en temps 350 ps  
Acceptance angulaire 3 degrés  
Seuil 1-2 TeV  
Site minimal 55 degrés  



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Aurelien Barrau 2004-07-01