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Principe de mesure

La position du piedestal varie d'une voie à l'autre et au cours du temps. Il est donc nécessaire de la mesurer pour chaque canal et à intervalles de temps réguliers. Suite à l'apparition variations importantes dans la position de certains piedestaux, il a été décidé de remplacer le piedestal moyen de la nuit par un piedestal associé à chaque acquisition (i.e. à chaque run de 30 minutes).

L'idée de la méthode de détermination développée repose sur le fait qu'une image Tcherenkov ne touche, en moyenne, qu'un petit nombre de pixels dans la caméra. Autrement dit, à chaque évenement déclenchant l'acquisition, la plupart des photomultiplicateurs ne sont touchés par aucun photon Tcherenkov. L'histogramme de charge d'une voie présente donc un pic marqué correspondant à tous les événements pour lesquels le tube n'a pas été touché et une traînée d'événements pour lesquels un signal physique a été délivré (cf figure 5.3). Il est donc possible de déterminer le piedestal à partir de l'histogramme ADC: l'ajustement d'une gaussienne sur un intervalle bien choisi donne une très bonne indication de la position du pic.

Figure 5.3: Histogramme de charge d'une voie typique d'ADC.
\begin{figure}\par\begin{displaymath}
\epsfxsize =9.5cm
\epsfysize =5.5cm
\epsfbox{ps/histoadc.eps}\end{displaymath}\par\end{figure}

En réalité, il est nécessaire d'opérer une correction à cette procédure de manière à tenir compte de la présence de condensateurs dans les lignes de transmission électroniques. Les liaisons capacitives ont été choisies pour s'affranchir du 50 Hz électrique et d'un éventuel courant continu. Avec une constante de temps très grande ( $RC\approx 5\mu s$), cette intégration se manifeste essentiellement par une modification de la forme de l'impulsion en créant une remontée positive de tension de faible amplitude mais très lentement décroissante qui assure la nullité de la charge moyenne transmise. Cela ne change pratiquement rien à la charge intégrée dans la porte analogique rapide pour un signal Tcherenkov (donc synchrone avec la porte). En revanche, les photons de bruit de fond de ciel, qui se répartissent aléatoirement, voient leur contribution se modifier: elle devient nulle en moyenne. Dans environ 15 % des cas, un photoélectron de fond de ciel est intégré dans la mesure. Il donne alors une contribution positive au signal. Dans 85 % des cas, aucun photoélectron n'est directement intégré mais le résiduel des impulsions précédentes est toujours présent et donne une contribution négative au signal. Le piedestal "apparent" de l'histogramme n'est donc pas un véritable zéro mais une ligne de base légèrement modifiée par les contributions cumulées de toutes les impulsions de fond de ciel préalables.

Le piedestal vrai est donc déduit du piedestal ajusté sur l'histogramme de charge par une translation dépendant de l'intensité du bruit de fond de ciel. Ce dernier est évalué indépendamment avant d'être pris en compte.


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Aurelien Barrau 2004-07-01