Résultats

4.1.2.1 Discussion du mode d’enregistrement des données

Dans cette section, nous allons discuter de la pertinence du choix d’enregistrer les données avec le mode « triggué ».

Rappelons que lorsqu’une acquisition est enregistrée avec le mode « triggué », ne sont enregistrées que les trames qui permettent de reconstruire l’état des pixels au moment ou est survenu le signal de trigger. Pour de telles acquisitions, l’analyse logicielle reconstruit un événement pour chaque trigger enregistré, à partir des données de deux trames successives.

Lorsqu’une acquisition est enregistrée avec le mode « total », toutes les trames sont enregistrées, de même que le signal de trigger s’il se produit. Le fichier de données est donc plus volumineux. L’analyse logicielle peut être réalisée de deux manières différentes :

— en tenant compte des triggers, auquel cas l’analyse logicielle fonctionne de manière similaire à l’analyse des données enregistrées en mode « triggué » ;

— sans tenir compte des triggers, auquel cas les trames sont analysées les unes après les autres, sans assem-blage : un événement correspond à chaque trame.

À partir de l’unique acquisition enregistrée avec le mode « total », nous allons présenter les résultats obtenus après une analyse qui tient compte ou non du signal de trigger.

La figure4.2présente les distributions longitudinales selon l’axe ztgde la position des vertex reconstruits avec la méthode trace-droite. Ces résultats ont été obtenus à partir de l’unique acquisition enregistrée avec le mode « total », lors de l’irradiation de la cible avec un faisceau d’énergie égale à 394 MeV/u. Les données de cette acquisition ont été analysées en tenant compte des triggers (en rouge) et sans en tenir compte (en noir). Les distributions de l’histogramme de droite sont normalisées au maximum de chaque distribution, pour apprécier qualitativement l’accord des deux distributions. Les distributions de l’histogramme de gauche reflètent les taux relatifs des deux modes d’analyse, pour apprécier quantitativement l’impact du mode d’analyse sur la statistique obtenue. 394 MeV without triggers with triggers z axis [mm] 50 −⁰ 0 50 100 150 200 250 300 0.2 0.4 0.6 0.8 1 ggers out trig ers trigge

vertex [normalized max.]

z axis [mm] 50 −⁰ 0 50 100 150 200 250 300 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 analysis without triggers with triggers lysis ggers out trig ers trigge range

non-normalized distribution normalized distribution

range

verte

x number

analysis

Figure 4.2 – Distributions longitudinales selon l’axe ztg de la position des vertex reconstruits avec la méthode

trace-droite. Résultats obtenus à partir d’une acquisition enregistrée avec le mode « total », lors de

l’irradiation de la cible avec un faisceau d’énergie égale à 394 MeV/u. Les données de l’acquisition ont été analysées en tenant compte des triggers (en rouge) et sans en tenir compte (en noir). Les distributions de l’histogramme de droite sont normalisées au maximum de chaque distribution, celles de l’histogramme de gauche reflètent les taux relatifs des deux modes d’analyse.

On remarque un bon accord entre la forme des deux distributions, avec toutefois un décalage d’environ 5 mm vers la fin de la cible pour la distribution obtenue en tenant compte des triggers. Ce décalage peut s’expliquer par la sensibilité de la méthode à la position transverse des ions incidents. En effet, lorsque l’on tient compte des

triggers, on ne reconstruit a priori que des vertex créés par des ions incidents qui sont passés par le croisement

des deux fibres de l’hodoscope, c’est-à-dire dans un carré de 1 mm de cotés ; alors que lorsque l’on ne tient pas compte des triggers, les vertex sont reconstruits à partir de n’importe quel ion du faisceau (à l’origine d’une particule détectée) dont la largeur à mi-hauteur est égale à 3,5 mm. En considérant que l’hodoscope est centré sur le faisceau, on s’attendrait toutefois obtenir deux distributions qui ne présentent pas de décalage. Le décalage observé suggère donc un décentrement de l’hodoscope par rapport au milieu du faisceau. Cette sensibilité justifie l’utilisation d’un hodoscope de faisceau. Cette étude n’a malheureusement pas pu être réalisée à d’autres énergies. Les taux sont quant à eux impactés d’un facteur 2,2 (50 821 traces sont reconstruites en tenant compte des

triggers, 111 941 traces sans tenir compte des triggers). La différence de taux s’explique par le fait que des ions

qui ne passent pas par le croisement des fibres de l’hodoscope soient à l’origine de particules chargées détectées et enregistrées, mais sans être associées à un trigger. On s’attendrait toutefois à obtenir un rapport environ égal à 10 en considérant le rapport des surfaces de l’hodoscope et du faisceau. Cette différence peut s’expliquer par un dysfonctionnement du signal de trigger, qui est généré même lorsqu’un ion ne traverse pas le croisement des fibres. L’hypothèse d’une fuite de lumière dans l’hodoscope accompagnée d’un réglage trop large de la fenêtre de coïncidence peut expliquer le phénomène observé.

On retiendra donc pour les futures expériences qui seront réalisées qu’il est souhaitable d’enregistrer les données dans le mode « total », afin de disposer d’une statistique plus élevée qu’avec le mode « triggué ». De plus, une étude approfondie sur la différence entre les résultats obtenus lors de l’analyse en tenant compte ou non des triggers est souhaitable pour conclure sur le phénomène de décalage observé et statuer sur l’intérêt d’un hodoscope de faisceau. Une attention particulière sera portée sur la création sur signal de trigger et en particulier sur les réglages de l’électronique qui permet de réaliser les coïncidences.

4.1.2.2 Distributions obtenues pour quatre énergies de faisceau différentes

La figure 4.3 présente les distributions longitudinales selon l’axe ztg de la position des vertex reconstruits avec la méthode trace-droite. Ces résultats ont été obtenus à partir d’acquisitions enregistrées avec le mode « triggué », lors de l’irradiation de la cible avec quatre énergies différentes. Pour chaque énergie, la distribution du dépôt d’énergie linéique correspondante est représentée. Les distributions de vertex et du dépôt d’énergie sont normalisées au maximum de chaque distribution.

Comme attendu, plus l’énergie est élevée, plus la distribution s’étale vers la fin de la cible. Ce phénomène s’explique par le fait que le taux de vertex primaires chute brutalement au niveau du range, comme cela a été montré par [Henriquet, 2012]. Une fraction non négligeable des vertex secondaires est quant à elle présente après le range, et explique les vertex reconstruits après celui-ci.

On constate que le décalage d’une énergie à l’autre s’accompagne d’un changement de forme de la distribution. À 310,5 MeV/u et 350,8 MeV/u, on peut distinguer une chute marquée de la distribution juste avant le range, puis une décroissance plus lente après celui-ci. Cela s’explique par la chute brutale du taux de vertex primaires avant le range, et à la composante des vertex secondaires après celui-ci. À 394,9 MeV/u, on ne peut pas observer une zone de décroissance moins marquée après le range, celui-ci étant situé à quelques millimètres de la fin de la cible.

Figure 4.3 – Distributions longitudinales selon l’axe ztg de la position des vertex reconstruits avec la méthode

trace-droite. Résultats obtenus à partir d’acquisitions enregistrées avec le mode « triggué », lors

de l’irradiation de la cible avec quatre énergies différentes. Pour chaque énergie, la distribution du dépôt d’énergie linéique correspondante est représentée (calcul SRIM ). Les distributions de vertex et du dépôt d’énergie sont normalisées au maximum de chaque distribution.