Il s'agit d'un projet d'expérience pour la détection directe de matière sombre non-baryonique à l’aide d’une matrice de chambres à projection temporelle (TPC) en site souterrain. Une collaboration française d’une vingtaine de personnes travaille sur ce projet. Le LPSC est initiateur du projet et contribue aux études phénoménologiques et de simulation du détecteur. A l’aide de la source d’ions de très basse énergie, développée au LPSC, nous avons accès à un étalonnage précis du prototype de la chambre à projection temporelle.
MiMac : Le détecteur et son électronique ont dévoilé les premières traces de neutron lors d’un test à Cadarache en 2009. L’expérience ce poursuit avec la mise à niveau des ASIC front-end dédiés à cette expérience
Après les premières études préliminaires, c’est une solution associant un préamplificateur de charge et un comparateur de courant qui a été retenue. Les sorties des comparateurs sont échantillonnées toutes les 20ns [50MHz] pour permettre de reconstruire la trace tridimensionnelle d’une particule traversant la chambre.
Des compensations automatiques d’offsets via des amplificateurs « auto-zéro », hérités des développements pour EUSO, ont aussi été prévues sur chaque voie. 16 voies identiques ont été implantées dans cet ASIC associées à un circuit de sommation et de filtrage à deux gains donnant une information sur l’énergie de la particule incidente.
Par ailleurs, dans le but de réduire le nombre de connexions en sortie et la consommation, un double « sérialiseur » à 400MHz [convertisseur parallèle série] a aussi été intégré. Il transfère les 16 sorties des comparateurs sur deux lignes au standard LVDS [2 x 8bits] entre deux échantillonnages successifs. Ceci nécessite l’implantation d’une boucle à verrouillage de phase [PLL] pour générer à partir de l’horloge système à 50MHz une horloge à 400MHz, associée à deux registres à décalage. La « cohabitation » entre un oscillateur à 400MHz et des préamplificateurs bas bruit n’a pas posé de problème lors des tests des circuits.
La carte d’acquisition d’un prototype de cellule de détection hexagonale a été également réalisée. Elle comporte 12 ASIC permettant de traiter 2x96 voies (lignes et colonnes). Cette carte intègre également une connectivité Ethernet limitant ainsi le nombre de passages de fils ce qui aura sont importance lors de la construction d’un détecteur de grande taille, regroupant plusieurs cellules de détection.
Electronique d'acquisition Mimac V2
