Application de la logique de d´eclenchement sur les donn´ees

6 1 T3 2 T3 3N (5 L1) 1D (4 L1) 1D (6 L0)

Taux de coincidences fortuites

Fig. 5.12 – Taux de co¨ıncidences fortuites en fonction du bruit de fond optique pour les diff´erentes logiques compar´ees dans cette ´etude, pour un d´etecteur `a 5 lignes.

En termes d’efficacit´e et de directionnalit´e, la s´election 1D au niveau L0 apparaˆıt la plus int´eressante. Elle est toutefois la plus d´ependante en bruit de fond. La logique de d´eclenchement qui vient ensuite en termes d’efficacit´e est la logique 1 T3. Les autres viennent apr`es : dans l’ordre d´ecroissant, 2 T3 et 3N.

5.4.4 Application de la logique de d´eclenchement sur les donn´ees

Influence de la g´eom´etrie du d´etecteur `a cinq lignes sur la logique 1D

L’´etude comparative des diff´erentes logiques de d´eclenchement se conclut ici avec l’ap-plication de la s´election 1D au niveau L0 sur deux ´echantillons de donn´ees brutes de 120 secondes correspondants respectivement `a deux alertes de sursauts gamma : une alerte INTEGRAL (en noir) et une alerte Swift (en rouge). Ces deux alertes sont intervenues

durant deux p´eriodes de bruit de fond moyen (”mean rates”) respectivement ´egaux `a 92.38 kHz et 66.28 kHz. La premi`ere est dans la gamme moyenne sur la p´eriode de donn´ees cinq lignes alors que la seconde est assez basse.

L’´etude de l’influence de la g´eom´etrie du d´etecteur `a cinq lignes dans le plan horizontal a ´et´e ´etudi´ee en appliquant la s´election 1D sur ces deux ´echantillons en utilisant comme directions un angle z´enithal fixe (correspondant `a l’angle z´enithal de l’alerte) et un angle azimutal variant de 0o `a 360o par pas de 30o. Les taux d’´ev´enements s´electionn´es dans ces conditions sont repr´esent´es dans la figure 5.13. Les points correspondent aux angles azimutaux fournis avec l’alerte. Deux inconv´enients se manifestent sur ces courbes. Le premier r´eside dans le fait qu’une structure angulaire p´eriodique apparaˆıt. La forme de cette d´ependance angulaire est de plus la mˆeme pour les deux ´echantillons consid´er´es mˆeme si l’amplitude diff`ere pour les deux alertes. L’´ecart en amplitude provient d’une calibration diff´erente entre les deux p´eriodes durant lesquelles ces alertes sont intervenues. Cette structure p´eriodique caract´erise nettement une d´ependance de la s´election 1D en la g´eom´etrie du d´etecteur `a cinq lignes. De ceci, s’ensuit un taux d’´ev´enements qui n’est pas n´ecessairement maximum pour le bon angle azimutal (marqu´e par le point). Ainsi, cette particularit´e de la s´election 1D peut entraˆıner un biais dans la directionnalit´e de la logique qui se traduit par un taux de s´election maximum dans une direction d´ependante de la g´eom´etrie du d´etecteur `a cinq lignes. Toutefois, cette remarque devrait ˆetre infirm´ee pour un d´etecteur `a douze lignes dont la structure est plus homog`ene que celle d’un d´etecteur `a cinq lignes. Pour comparaison, les taux d’´ev´enements s´electionn´es avec la logique 1 T3 pour les deux ´echantillons sont pr´esent´es par les lignes qui, `a cette ´echelle se superposent quasiment : les valeurs correspondantes sont 213.145 Hz pour l’alerte 53 4647 (courbe noire) et 198.598 Hz pour l’alerte 61 277086 (courbe rouge). La direction pr´ef´erentielle de la s´election est d’environ 150o. Elle est illustr´ee sur la figure 5.14.

Les deux aspects mis en lumi`ere dans cette ´etude, la d´ependance de la s´election 1D non seulement en bruit de fond mais aussi en la g´eom´etrie du d´etecteur, justifie plei-nement l’utilisation de la logique de d´eclenchement 1T3 (celle qui vient ensuite dans l’ordre d´ecroissant d’efficacit´e) sur les donn´ees, ceci, au d´etriment de la directionnalit´e, caract´eristique biais´ee par la g´eom´etrie d’un d´etecteur `a cinq lignes.

Application de la logique de s´election 1 T3 sur les donn´ees

Toutes les donn´ees brutes disponibles sur la p´eriode de prise de donn´ees `a cinq lignes, soit 109 alertes, ont ´et´e trait´ees avec la s´election 1T3 et un seuil en amplitude le plus bas possible : 3 photo-´electrons pour d´efinir les hits de forte charge. Ceci a men´e `a la s´election de plus d’1 700 000 ´ev´enements. Les figures 5.15(a) et (b) pr´esentent respectivement le nombre d’´ev´enements cumul´e en fonction de la date et en fonction de la dur´ee de prise de donn´ees cumul´ee. Les deux figures suivantes 5.16 et 5.17 montrent le taux d’´ev´enements s´electionn´es en fonction de la date puis du bruit de fond optique estim´e par le taux moyen ou ”mean rate” (d´efini au chapitre 2).

Aucune alerte n’est apparue entre le 10 aoˆut et le 13 septembre 2007 d’o`u l’absence de donn´ees brutes durant cette p´eriode visible sur les courbes 5.15 (a) et 5.16. Les figures

5.4. ETUDES DES CONDITIONS DE D ´ECLENCHEMENT 181

Fig. 5.13 – Taux d’´ev´enements s´electionn´es par la logique de d´eclenchement 1D dans diff´erentes directions (mˆeme angle z´enithal et angle azimutal variable) en fonction de l’angle azimutal pour deux ´echantillons de donn´ees brutes de sursauts gamma. Une nette d´ependance en la g´eom´etrie du d´etecteur `a cinq lignes apparaˆıt par le caract`ere p´eriodique en φ. Pour comparaison, les taux d’´ev´enements s´electionn´es avec la logique 1 T3 pour les deux ´echantillons sont pr´esent´es par les lignes : les valeurs correspondantes sont 213.145 Hz pour l’alerte 53 4647 (courbe noire) et 198.598 Hz pour l’alerte 61 277086 (courbe rouge).

(a) Nombre d’´ev´enements s´electionn´es par la logique de d´eclenchement 1T3 en fonction de la date d’alerte

(b) Nombre d’´ev´enements s´electionn´es par la logique de d´eclenchement 1T3 en fonction du temps cumul´e de prise de donn´ees sp´ecifique des sursauts gamma

Fig.5.15 – Nombre d’´ev´enements s´electionn´es par la logique de d´eclenchement 1T3 apr`es application sur les donn´ees brutes des sursauts gamma

5.4. ETUDES DES CONDITIONS DE D ´ECLENCHEMENT 183 5.16 et 5.17 pr´esentent trois points pathologiques remarquables par leur taux d’´ev´enements sup´erieur `a 400 Hz. Ces valeurs, bien plus grandes que toutes les autres pourraient provenir d’une ”explosion” du taux d’´ev´enements s´electionn´es en raison d’un pic de biolumines-cence important sur les p´eriodes de 120 s correspondant `a ces trois alertes. En effet, il a ´et´e montr´e qu’un pic de bioluminescence particuli`erement fort pouvait ˆetre `a l’origine d’un fort taux de s´election sur une courte dur´ee.

Date 02/03 02/05 02/07 01/09 01/11 Trigger Rate (Hz) 0 100 200 300 400 500 600 Trigger Rate

Fig. 5.16 – Taux d’´ev´enements s´electionn´es par la logique de d´eclenchement 1T3 en fonction de la date d’alerte

La croissance du taux d’´ev´enements s´electionn´es semble se dessiner sur la courbe 5.17. Cette croissance demeure toutefois assez l´eg`ere. L’apparition d’un (ou plusieurs) pics de bioluminescence durant les courtes p´eriodes consid´er´ees (120 s pour chaque alerte) pourrait expliquer les ´ecarts dans les taux d’´ev´enements s´electionn´es `a un taux de bruit de fond constant, ´ecarts qui peuvent, par exemple, atteindre 240 Hz pour un taux de bruit de fond moyen de 120 kHz. Un ph´enom`ene technique peut ´egalement ˆetre `a l’origine de cet ´ecart : la proportion de canaux inactifs (Xoff).

Les ´ev´enements s´electionn´es suivant la proc´edure d´ecrite dans ce paragraphe doivent ensuite ˆetre trait´es par une m´ethode de reconstruction permettant de connaˆıtre la direction des ´ev´enements et donc de valider ou d’infirmer une ´eventuelle corr´elation avec un sursaut gamma.

Mean Rate (kHz) 60 80 100 120 140 Trigger Rate (Hz) 0 100 200 300 400 500 600 Trigger Rate

Fig. 5.17 – Taux d’´ev´enements s´electionn´es par la logique de d´eclenchement 1T3 en fonction du bruit de fond optique moyen (Mean Rate d´efini au chapitre 2)