Les compteurs a muons

En aval du calorimetre hadronique se trouvent les compteurs a muons. Ils permettent d'eliminer les evenements dits K3, KL

! , qui constituent un bruit de fond pour le signal en deux pions charges [52][53]. Le signal des compteurs a muons peut ^etre utilise comme un veto au niveau du declenchement, et permet aussi d'identier certaines desintegrations rares etudiees en parallele a la mesure de "0=", tels que

KL

!+?e+e?, entre autres.

Le systeme est fait de plans de fer, de 80cmde profondeur, en alternance avec des plans de scintillateurs plastiques, connectes a des photomultiplicateurs pour la lecture du signal de scintillation. La forme du detecteur est celle d'un carre de 2:7 m2 avec un espace rectangulaire au centre pour le passage du faisceau vers les absorbeurs.

2.4 Le declenchement et l'acquisition des donnees

Le taux de comptage dans les detecteurs est domine par les desintegrations provenant du faisceau KL. En eet, an de produire une quantite susante de desintegrations

KL

!2, ce faisceau doit posseder une grande intensite. Le taux de desintegrations du KL vues par le detecteur est d'environ 500 KHz. De la table 2.1, qui montre les rapports d'embranchement des modes principaux du KL, on voit clairement que les modes qui conservent CP ont une probabilite plusieurs centaines de fois superieure a celles du signal utilise pour la mesure de "0=". An de limiter le volume de donnees a enregistrer, le systeme de declenchement doit ^etre en mesure d'eectuer une premiere rejection des desintegrations en trois corps, tout en s'assurant une ecacite aussi bonne que possible.

(2717 025) K L ! +  ?  0 (12:560:20) K L !3 0 (21:120:27) K L ! +  ? (0:20670:0035) K L ! 0  0 (0:09360:0020)

Tab. 2.1: Taux de desintegration du K

L .

Le systeme de declenchement procede comme suit: a la sortie de chaque sous-detecteur, les signaux sont enregistres en succession temporelle dans des memoires circulaires, ou ils sont accessibles pendant environ 200s, avant d'^etre remplaces par des signaux posterieurs. Pendant ce temps, le systeme de declenchement doit prendre la decision de lire ou non ces donnees.

L'algorithme de selection peut operer en un seul niveau (tel est le cas du declen-chement neutre, qui lit en une fois les donnees provenant du calorimetre a krypton liquide), ou en deux. Ce dernier cas est celui du declenchement charge, ou une premiere decision est prise a partir des signaux de l'hodoscope charge et des calorimetres, a laquelle suit en cas de decision positive un deuxieme niveau qui utilise les signaux des chambres a ls.

La decision nale est prise typiquement avant 100 s, ce qui assure que les informations qui ont donne lieu a une decision positive soient encore accessibles dans les memoires circulaires. Un evenement est donc deni comme l'ensemble de signaux des detecteurs ayant eu lieu autour du temps d'une decision positive du systeme de declenchement. La gure 2.16 montre un schema de la cha^ne logique du declenchement.

Les donnees des evenements sont ensuite envoyees vers des processeurs PC, ou elles sont ordonnees suivant leur sequence temporelle dans le burst. Une fois que tous les evenements d'un burst ont ete recus, un algorithme hors-ligne opere une derniere selection, basee sur des criteres plus ns (comme la comparaison d'informations pro-venant de sous-detecteurs dierents), puis les ordonne selon des criteres de format d'ecriture et/ou de type devenements. Dans chaque cas, le programme hors-ligne pro-duit un chier par burst qui est enregistre sur disque dur et sur bande.

2.4.1 Le declenchement neutre

Les signaux du calorimetre a krypton liquide sont processes toutes les 25 ns par le systeme du declenchement neutre[45][46]. Le bruit de fond dominant pour les evenements a deux pions neutres est donne par le mode K

L ! 3

0 100-180 85 5 Trigger Level 1 Charged Trigger Level 2 Charged Trigger Counters Hodoscope Spectrometer Neutral Hadron calorimeter LKr calorimeter µs µs µs µs

Level 1 Trigger Supervisor

Level 2 Trigger Supervisor

asynchron synchron synchron analogue digital asynchron Timestamp

Fig. 2.16: Le systeme de declenchement.

du declenchement neutre est concu pour les rejeter en ligne. Les calculs eectues au niveau de declenchement sont bases sur les energies calculees dans 64 projections ho-rizontales et 64 projections verticales, obtenues a partir de sommes eectuees dans les CPD. Les quantites utilisees pour la prise de decision sont les suivantes:

 l'energie totale doit ^etre superieure a un seuil, qui est xe a 50GeV. L'analyse hors-ligne ne considere que les kaons entre 70 et 170 GeV. L'acquisition enre-gistre une fraction des evenements qui satisfont cette condition, dite \de biais minimum".

 les projections horizontale et verticale de la distribution d'energie doivent con-tenir un nombre de pics inferieur a un seuil donne. Ceci permet d'eliminer les evenements neutres ou plus de quatre photons sont produits et detectes.

 le centre de gravite de la distribution de cette energie doit ^etre compatible avec la projection des faisceaux de kaons au niveau du calorimetre,. Cette coupure rejette principalement les evenements dont un ou plusieurs photons sont en dehors de l'acceptance du calorimetre, puisque leur barycentre sera deplace hors du centre du calorimetre.

au vertex de desintegration du kaon, qui se calcule a partir de la dispersion de la distribution d'energie dans la surface du calorimetre, dans l'hypothese d'avoir un evenement a quatre photons (voir 3.6). Quand celle-ci n'est pas veriee, ce qui est le cas a nouveau pour les evenements ou une partie des photons n'est pas detectee, aussi bien le vertex que le temps de vol sont calcules avec seulement une fraction de l'energie du kaon, et sont donc fausses. Le temps de vol propre est accepte hors ligne dans l'intervalle 0?3:5 cS, et la coupure dans le declenchement est de 5:5 cS.

LKR minimum bias rate (KHz)

0 50 100 150 200 250 80 90 100 110 120 130 140 PI0PI0 rate (Hz) 0 50 100 150 200 250 300 350 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000

Fig. 2.17: Taux de comptage typiques du systeme de declenchement neutre. La gure a

gauche montre le taux correspondant a la conditionLKRmin bias, et celle a droite

le taux d'evenements du lot 2

0.

L'ensemble des conditions denit le lot d'evenements neutres pour la mesure du double rapport, et est nomme 2

0. Les gures 2.17 montrent les taux de comptage des lots

LKRmin bias et 2

0 du systeme de declenchement neutre. On voit que les conditions produisent une rejection d'un facteur 60, environ.

Pour la mesure de l'ecacite de la logique de declenchement, les signaux provenant de l'hodoscope neutre sont utilises pour denir un lot de reference,dit T0N. La gure 2.18 montre le taux de comptage de ce lot. La mesure de l'ecacite de selection du lot 2

0 pour la prise de donnees 1997 a ete de

  KS !2 0  = (99:830:05)% (2.6)   KL!2 0  = (99:900:06)% (2.7)

T0N rate (KHz) 0 50 100 150 200 250 300 350 25 30 35 40 45 50 55

Fig. 2.18: Taux d'evenements selectionnes dans le lotT0N.

ce qui montre que l'ecacite d'acquisition des evenements neutres est, a (78)10?4

pres, independante du faisceau d'origine du kaon, ce qui permet d'armer que le declenchement neutre ne produit pas de biais signicatif sur la mesure du double rapport.