Paramètres d'étalonnage moyens

Les événements qui forment le piédestal sont étiquetés dans les données. On reconstruit la distribution du piédestal à partir de ces événements seulement.

Parmi les événements non étiquetés, ceux contenant un signal Cherenkov ou NSB doivent être rejetés. Pour cela, on utilise le fait que les événements de at-eld éclairent la caméra de façon uniforme avec une intensité supérieure à 50 photo-électrons. A chaque événement, les amplitudes de chaque pixel sont calculées à partir des gains déjà étalonnés et des positions des piédestaux estimées à partir de leurs corrélations avec la température (section 8.3). La moyenne et le RMS de la distribution de ces amplitudes sur la caméra sont établis. Les événements dus à une uctuation de NSB ont une luminosité assez homogène sur la caméra, mais très faible : les événements dont l'amplitude moyenne est inférieure à 30 photo-électrons sont rejetés. Généralement, les événements générés par une gerbe Cherenkov sont aussi rejetés car l'intensité moyenne des images reste faible (seule une fraction des pixels des caméras reçoit du signal Cherenkov). Dans le cas d'événements Cherenkov plus importants, il est possible des les rejeter en utilisant leur inhomogénéité. La distribution du rapport de la largeur (RMS) sur la moyenne de la luminosité pour tous les événements d'une acquisition est montrée sur la gure 8.10(b). Lorsque la caméra est uniformément éclairée par la LED, l'amplitude moyenne est supérieure à 30 photo-électrons et la dispersion est de l'ordre de 20%, le rapport RMS/moyenne est donc de l'ordre de 0,2. Pour les événements dus à une gerbe Cherenkov, la dispersion est plus grande car l'intensité n'est pas homogène : expérimentalement, le rapport est supérieur à 1.

Les événements sélectionnés permettent d'étalonner les coecients de correction des inhomo- généités de collection de lumière des caméras. Pour chaque pixel opérationnel, les distributions des pas d'ADC sont remplies pour les deux voies d'acquisition.

Lorsque tous les événements sont analysés, ces distributions et les distributions des piédestaux sont ajustées par des gaussiennes, de moyennes respectives < ADCi

FF > et Pi pour la voie i

de haut ou bas gain. Le gain γADC,i

e de la voie utilisée est déjà étalonné. L'amplitude moyenne

reçue par le pixel est alors :

< I >p=

< ADCi

FF> −Pi

γeADC,i

Les coecients de at-eld de tous les pixels sont alors calculés et enregistrés dans une base de données pour chaque acquisition.

Stabilité des coecients de at-eld Les coecients de at-eld ne dépendent pas de la température. Pour chaque pixel, ils sont stables sur des périodes de plusieurs mois, et a fortiori sur des périodes de 3 semaines.

8.6 Paramètres d'étalonnage moyens

A priori, les paramètres d'étalonnage doivent être stables sur plusieurs semaines si les con- gurations des caméras ne sont pas modiées. On vérie eectivement que les rapports haut gain sur bas gain et les coecients de at-eld sont stables sur plusieurs mois. En revanche, la valeur du gain des PMs diminue au cours du temps. Cette variation reste cependant faible sur une période d'observation de quatre semaines : elle est de l'ordre 2%.

On dénit donc une période d'étalonnage par période d'observation de quatre semaines. Lors de chaque période, on calcule les valeurs moyennes des trois paramètres pour chaque pixel sur un grand nombre d'acquisitions an de réduire les erreurs statistiques. Les acquisitions sont sélectionnées selon les critères dénis dans les sections précédentes, le plus important étant la

86 CHAPITRE 8. ETALONNAGE DES CAMÉRAS

CT4_D7_HiChargePix_07_ Entries 28341 Mean -8674 RMS 1914

Charge (pas d’ADC) -13000-12000-11000-10000 -9000 -8000 -7000 -6000 -5000 Nombre d’evenements 1 10 2 10 CT4_D7_HiChargePix_07_ Entries 28341 Mean -8674 RMS 1914 CT4_D7 - High Gain Charge 07

Evenements LED Evenements

Cherenkov Piedestal

(a)Distribution en charge.

CT4_FlatFieldEventLightWidths_ Entries 28341 Mean 263 RMS 662.1 RMS/Moyenne × 100 10 102 103 Nombre d’evenements 1 10 2 10 3 10 4 10 CT4_FlatFieldEventLightWidths_ Entries 28341 Mean 263 RMS 662.1 CT4_Dispersion_of_light_per_flatfield_event Evenements LED Piedestal + Cherenkov (b)DistributionRMS/moyenne.

Fig. 8.10: Distinction des événements piédestaux et at-eld. Distributions de la charge et du rapport RMS sur moyenne (×100) de la distribution de la luminosité par événement sur une caméra. Les diérentes composantes (piédestal, Cherenkov, et événements LED) sont indiquées.

stabilité de la température. La défaillance éventuelle d'un pixel lors de certaines acquisitions n'empêche pas le calcul des paramètres d'étalonnage moyens pour ce pixel étant donné le grand nombre d'acquisitions utilisées au cours d'une période. Les raisons sont décrites dans le cha- pitre 9.

Dans le cas où les tensions des PMs ou la conguration des caméras ont été modiées, deux périodes d'étalonnage sont créées. En particulier, les tensions des PMs sont augmentées tous les ans environ pour compenser les pertes de gain.

Pour chaque période, les valeurs des paramètres moyens obtenus pour chaque pixel sont sauvées dans une base de données.

Pour chaque période et chaque caméra, la distribution des paramètres est ajustée par une gaussienne. La moyenne est la largeur de cette gaussienne sont données gures 8.11, 8.12 et 8.13 en fonction du temps. Les barres d'erreurs horizontales correspondent à la durée de chaque période d'étalonnage.

L'évolution du gain en fonction du temps montre une diminution, expliquée par le vieillis- sement desPMs, qui ralentit au cours du temps. La dispersion des gains des PMs d'une caméra augmente signicativement avec le temps car les PMs n'évoluent pas tous à la même vitesse. Le réajustement des hautes tensions de décembre 2004 est visible sur la gure 8.11 : les gains des pixels sont homogènes, proches de 80 ADC/photo-électron.

Le rapport entre le haut et le bas gain est constant au cours du temps. Cependant, une légère variation de l'ordre de 1% est visible sur la gure 8.12. Cette variation semble être saisonnière et pourrait être expliquée par des variations des gains des amplicateurs des voies d'acquisition en fonction de la température, légèrement diérentes entre les voies de grand gain et les voies de bas gain.

Les coecients de at-eld sont stables au cours du temps. Leur moyenne est par dénition de 1 (±0, 01 dans les données). La largeur de leur distribution représente les inhomogénéités de collection de lumière dans la caméra : elle est de l'ordre de 9% sur les trois télescopes CT1, CT2 et CT3, et de 10% pour CT4. L'inhomogénéité plus grande de CT4 n'est pas due à une

8.6. PARAMÈTRES D'ÉTALONNAGE MOYENS 87

Mois/Annee

Jan/04 Mar/04 May/04 Jul/04 Aug/04 Oct/04

Gain Moyen 60 65 70 75 80 85 CT1 CT2 CT3 CT4 Mois/Annee

Jan/04 Mar/04 May/04 Jul/04 Aug/04 Oct/04

Dispersion des Gains

1 2 3 4 5 6 7 CT1 CT2 CT3 CT4

Fig. 8.11: Evolution du gain γADC

e des pixels en 2004 : gain moyen et dispersion de leur

distribution dans chaque caméra. Les hautes tensions des PMs ont été augmentées en décembre 2004 : la valeur moyenne des gains est réajustée à 80 avec une faible dispersion.

dispersion de la collection de lumière des cônes de Winston, ni à un mauvais positionnement de la LED utilisée lors de l'étalonnage. Plusieurs hypothèses sont en cours d'étude, en particulier une illumination non homogène ou des erreurs systématiques dans l'estimation des gains dues à un éclairement trop faible des PMs.

88 CHAPITRE 8. ETALONNAGE DES CAMÉRAS

Mois/Annee

Jan/04 Mar/04 May/04 Jul/04 Aug/04 Oct/04

Moyenne du Rapport des Gains

12.8 12.85 12.9 12.95 13 13.05 13.1 13.15 13.2 CT1 CT2 CT3 CT4 Mois/Annee

Jan/04 Mar/04 May/04 Jul/04 Aug/04 Oct/04

Dispersion du Rapport des Gains

0.3 0.32 0.34 0.36 0.38 0.4 0.42 0.44 0.46 0.48 0.5 CT1 CT2 CT3 CT4

Fig. 8.12: Evolution du rapport des gains par caméra en 2004, HG/BG : rapport moyen et dispersion de leur distribution dans chaque caméra.

Mois/Annee

Jan/04 Mar/04 May/04 Jul/04 Aug/04 Oct/04

Dispersion des Corrections

0.08 0.09 0.1 0.11 0.12 0.13 _CT1 CT2 CT3 CT4

Fig. 8.13: Evolution des coecients de correction d'inhomogénéités par caméra en 2004, F F : dispersion de leur distribution dans chaque caméra.

Chapitre 9

Voies non opérationnelles

Dans chaque acquisition, certains pixels ne peuvent pas être utilisés, que ce soit pour l'éta- lonnage ou pour l'analyse des images Cherenkov. Il est très important de les détecter pour ne biaiser ni les paramètres d'étalonnage ni la reconstruction des directions et des énergies des γ lors de l'analyse. Les problèmes que peuvent rencontrer les pixels et les méthodes pour les dé- tecter sont décrites dans cette section. Trois types principaux de problèmes peuvent se poser : desARSinstables, des paramètres d'étalonnage inconnus ou des problèmes électroniques divers. Dans la plupart des cas, seule une des deux voies d'acquisition du pixel n'est pas utilisable : l'amplitude reçue par le pixel peut donc être calculée si elle est dans le domaine linéaire de la voie qui fonctionne correctement.

9.1 Voies sans paramètre connu

Nous avons décrit dans la section 8.6 que les valeurs des paramètres d'étalonnage de chaque pixel sont obtenues en moyennant les résultats de plusieurs acquisitions faites sur 4 semaines. Cependant, même après cette étape, un très petit nombre de pixels ne sont pas étalonnés. En général, ces pixels sont sérieusement endommagés et sont donc exclus des analyses (ils sont moins d'une dizaine par caméra après un an de fonctionnement).