Multiplicit´e des ´ev´enements dans le CD

La multiplicit´e d’un ´ev´enement est d´efinie par quadrant et par face du CD. Elle correspond au nombre de pistes qui donnent un signal lorsque l’acquisition est d´eclench´ee. Le mode commun de d´eclenchement des ADC (section 4.4) provoque, pour un ´ev´enement d´eclenchant l’acquisition, la lecture des 160 voies d’ADC associ´ees au CD, mˆeme si aucune particule n’a g´en´er´e de signal dans ce dernier. Ce choix est fait pour ne pas manquer d’´ev´enement d’´energie tr`es faible sur une voie qui n’aurait pas franchi le seuil de lecture de celle-ci. Cela provoque la num´erisation de pi´edestaux r´egl´es sur les ADC identiquement (`a environ 100 canaux) sur chacune de ces voies d’ADC. Par d´efaut la multiplicit´e de chaque ´ev´enement est donc 16 pour la face avant d’un quadrant et 24 pour la face arri`ere.

Une composante de tension continue, venant du d´etecteur peut faire ´evoluer `a la hausse ou `a la baisse la valeur de pi´edestal de l’ADC. Une condition de seuil dynamique a donc ´et´e ajout´ee pour incr´ementer la multiplicit´e. Le seuil est mesur´e pour chaque voie et actualis´e en fonction du temps. Apr`es traitement des donn´ees avec ces seuils on obtient une distribution en multiplicit´e des ´ev´enements.

Multiplicité 0 2 4 6 8 10 12 14 16 C o u p s 1 10 2 10 3 10 4 10 5 10 6 10

Fig. _{5.3 – Multiplicit´e observ´ee sur la face avant du quadrant 2 avec une source 3α.}

La figure 5.3 illustre la multiplicit´e typique obtenue pour un quadrant avec une source 3α avec des conditions de seuil pour ´eliminer le pi´edestal. Le comportement de tous les quadrants est similaire. Diff´erentes multiplicit´es sont observ´ees :

– multiplicit´e 0, signifie qu’un autre quadrant a cod´e un signal, mais rien n’a ´et´e vu dans le quadrant analys´e.

5.2. S´election des donn´ees ´energie du CD

– multiplicit´e 1, signifie que la charge cr´e´ee par la particule dans le d´etecteur est collect´ee dans une seule piste. C’est le fonctionnement le plus fr´equent attendu.

– multiplicit´e 2, repr´esente 3 `a 4 % des ´ev´enements totaux. Quatre origines sont possibles : 1) La charge est cr´e´ee dans la r´egion entre deux pistes du d´etecteur appel´ee zone d’inter- piste et va ˆetre collect´ee sur deux pistes voisines. 2) Deux particules arrivent en mˆeme temps dans le d´etecteur (tr`es peu probable). 3) Une seule piste a vu une particule et une autre a d´eclench´e `a cause du bruit. 4) Le dysfonctionnement de la piste 15 de la face arri`ere du quadrant 2 et 4, (voir tableau B.2). Nous d´etaillerons juste apr`es les effets associ´es aux interpistes et dysfonctionnement de pistes.

– multiplicit´e 3, et plus, n’a que peu de signification physique. Ce type de multiplicit´e provient de pistes ponctuellement bruyantes ou dont la valeur de pi´edestal a ´evolu´e. Il a ´et´e v´erifi´e qu’aucune donn´ee d’origine physique n’est pr´esente dans ces hautes multiplicit´es. – multiplicit´e 16 ou 24 provient d’un g´en´erateur d’impulsions qui produit un signal sur

toutes les voies d’´electroniques simultan´ement.

Les donn´ees d’int´erˆet sont donc pr´esentes dans les multiplicit´es 1 et 2. Une analyse de l’ori- gine des multiplicit´es 2 est effectu´ee ci-dessous pour conclure sur la possibilit´e de reconstruire l’´energie totale de ces ´ev´enements en sommant typiquement les deux composantes.

Effets d’inter-piste

La r´ef´erence [72] forunit des explications du fonctionnement dans les zones d’inter-piste d’un DSSSD, qui est un d´etecteur similaire au CD.

Si un ´ev´enement inter-piste intervient sur la face avant du CD (cˆot´e jonction), on constate qu’il est tr`es difficile en sommant les deux ´energies de retrouver la v´eritable ´energie incidente de la particule, en accord avec l’analyse effectu´ee par [72]. Il est ajout´e dans cet article que si la tension de polarisation des jonctions n’est pas suffisamment ´elev´ee la reconstruction de l’´energie d’un ´ev´enement touchant l’inter-piste est encore plus difficile. Malheureusement, les tensions appliqu´ees au CD ´etaient de -20 V pendant l’exp´erience ce qui est suffisant pour assurer un bon fonctionnement du d´etecteur pour des ´ev´enements de multiplicit´e 1 mais qui n’est pas suffisant pour d´epl´eter compl`etement le d´etecteur de 35 µm d’´epaisseur. Une tension de -40 V aurait ´et´e pr´ef´erable.

Si un ´ev´enement inter-piste intervient sur la face arri`ere du CD (cˆot´e ohmique), la recons- truction est possible mais au prix d’une r´esolution en ´energie d´et´erior´ee (FWHM = 100 keV). Dans tous les cas, la reconstruction de ces ´ev´enements de multiplicit´e deux entraˆınerait une d´et´erioration trop grande de la r´esolution. Il est d´ecid´e de ne pas les consid´erer.

Effets collat´eraux d’un dysfonctionnement de piste

La piste 15 de la face arri`ere des quadrants 2 et 4 du d´etecteur ´etait d´efectueuse (voir tableau B.2). La liaison t´enue entre la surface du semi-conducteur et le conducteur m´etallique

servant `a la collection de la charge est rompue. Cette rupture n’est pas anodine sur le spectre en ´energie collect´e par les voies du CD. La figure 5.4 (a) pr´esente l’´energie collect´ee en fonction du num´ero de chaque piste de la face avant pour des ´ev´enements de multiplicit´e 1. Cette mesure est r´ealis´ee avec une source 3α. Il est possible de distinguer les trois lignes « horizontales » de mˆeme ´energie correspondantes `a l’´energie des particules de la source. Sur cette mˆeme figure, trois « diagonales » suppl´ementaires sont encadr´ees. Un contour graphique sur ces diagonales a permis de caract´eriser l’origine de ces ´ev´enements. La figure 5.4 (b) donne l’´energie en fonction du num´ero de piste de la face arri`ere associ´ee aux contours graphiques de la figure 5.4 (a).

Numéro de voie (face avant)

0 2 4 6 8 10 12 14 16 Energie (Me V) 4.2 4.4 4.6 4.8 5 5.2 5.4 5.6 5.8 6 1 10 2 10 3 10

(a) Spectre en ´energie obtenu avec une source 3α en fonction du num´ero de voie de la face avant du qua- drant 2 pour une multiplicit´e 1. On note la pr´esence de 3 lignes diagonales inattendues

Numéro de voie (face arrière)

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Energie (Me V) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

(b) ´Energie en fonction du num´ero de piste de la face arri`ere du quadrant 2 associ´ee aux contours graphiques de la figure (a). Ces ´ev´enements de mul- tiplicit´e 2 sont associ´es `a la piste 15 d´efectueuse, num´erot´ee 14 sur la figure.

Fig. _{5.4 – Effet d’une piste d´efectueuse sur les spectres en ´energie obtenus avec une source 3α.}

La figure 5.4 (b) montre que, pour un ´ev´enement sur la face avant dans les diagonales inconnues, les pistes impliqu´ees sur la face arri`ere sont celles voisines de la piste d´efectueuse n˚15 (piste n˚14 et n˚ 16). L’origine des diagonales inconnues est donc li´ee aux particules qui ont touch´e la piste d´efectueuse sur la face arri`ere. Dans ce cas, on observe assez ´etrangement une ´energie quasi-constante de 350 keV dans les pistes de la face arri`ere n˚14 et n˚ 16. Aucune explication n’a ´et´e trouv´ee au fait que cette ´energie soit quasiment constante sur la face arri`ere. L’´evolution en diagonale de l’´energie sur la face avant en fonction du num´ero de piste, c’est-`a- dire les diagonales peut ˆetre reli´ee `a des effets g´eom´etriques, car pour la piste de la face arri`ere (formant un secteur) d´efectueuse la surface en vis-`a-vis sur les pistes de la face avant (formant des anneaux) n’est pas constante.

Pour conclure, la multiplicit´e de 2 pour ces ´ev´enements avec une ´energie quasi-constante sur la face arri`ere et une multiplicit´e de 1 sur la face avant fait apparaˆıtre une corr´elation appel´ee « diag1 » et « diag2 » sur les spectres de la figure 5.5 qui permet de les supprimer.

5.2. S´election des donn´ees ´energie du CD