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INIS Clearinghouse

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P. 0. Box 100

A-1400, Vienna. to.Ttrla

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DOCUMENTS DEFECTUEUX

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L'homme a toujour» voulu coneerver ta trace de tee peneéet »t at »ei rtslitatione. Cert par yf démarche

»»mblable que J'at vouhoi té, en faieant unr thfer de Docteur-Ingénieur, marquer un moment important dt ma vit profrationne lie done let laterzteirtr dc rcchercht.

Prie done cette ambiance particulière dt travail, j'ai voulu, moi a i f t i t , apporter ma pierre à l'édifice.

Je me peur donc, en terminant, qu'adretetr un remerciement, non aeulrmt*:i à CTUT qui f'c-t perri* àt frzrchi r le demi ère étupt, •*-:• t* # au*pi <5 *<-•** reux oui m'ont formé. De mee parente û tcue w r profeeceure la liete eêt longue, maie je nr veux pae lee outlier.

Ma carrière a commencé au laboratoire de Chimie-Fhyiiq tt, eoue la direction de Nademjiee lie ï. (aurheie, Prcfeeetur, je fttri» à l'ameocier à cette peneév.

Honêieur Caetaoni a bien voulu accepter la préêidence de ce Jury y Je lui en eui» trf* reeonnaieeant et It remercie.

Honêieur trun a bien voulu accepter de faire partie du Jury et de juger ce travail. J'ai lu plaieir i lui montrer ma réalieation et â échanger de» idéer êur l'électronique actuelle ; de tout celi, je le remercie vivement.

La phyeiqut autour dee anneaux de êteckage ne peut êe faire qu'avec la participation d'un grand nombre de pereonnee, il me eembte donc jutte de eouligner que et

travail, dont J'ai eu la charge d'être mettre d'oeuvre,

• et l'aboutieeement de nombreux efforte.

Honêieur G. Charpa* et con équipe ont réalité l' détecteur. Parmi lee membre* dr cette éruipe, je remeroie plue particulièrement H. C. Million pour la cone- truction du détecteur et M. J.C. Santiard pour ta réaliea- tion de l 'électronique analogique et noe convereatione à l'interface de» deux compoeantee de cet eneembte.

A mon arrivée à LVRE, M. I. Forge, elore Directeur, a accepté que je conearr' une partie de mon tempe i ce travail, eonecient qu'il était de ta néceëiité pour le laboratoire de diepoeer d'un tel appareillage.

H. I. Tetroff, Direct, ur, à ecn tour a confirm/ cette

option et a bien voulu concrétiter ce choix en acceptant

de faire partie du jury. Qu'il» eoient ( C M lee deux

remerciée d» m'avoir parmi» d» »uivre une telle voit.

- I I -

A l'origine de cette réalisation, à laquelle il* ont donné l 'impuleicr. initial*, Merciturt F. Four**

et B. Bahn, m'ont prodigué coneeil* et encouragement*.

Intéressé * par lee détecteur* â fil* pour leurr propret recherche», convaincu* de leur intérêt pnur le rayonnement eunchrctron, il* m'ont aidé i mener â tier cette tâche et à en dégager l 'estent ie l. Je 1er remercie de leur appui et de leur aide.

1 ^ut au long à*, la réalisation de l'électronique, t . Lebouch*r m'a aidé avec compétence et intelligence, il y a de te* idée* dont ce travail, je le remercie tout particulièrement.

J'ci eu de R ^ »^lw f , f f ( ij\ fi^\,ç fii/-r\fi oi<e~

H, temonnier eur le fonctionnement de* détecteur*, eurtcut de* détecteur* à file ; je à:it beaucoup â Bon expérience dan* c* domain*.

J'ai vécu l'expérience dee run* de té B et 3( H â LVRF avec de* chercheur* qui n'ont par craint d'uiiliter mon matériel et d'accepter ma cet laboration. A. Tardieu et J.L. Ranck, je vou* astérie tout particulièrement J ce travail et vou* remercie de votre confiance ; vo* thtnet d* recherche m'ont permit de démontrer l 'efficacité de ma réalieation. Quant à moi, j'ai été heureux de- travailler avec vou*.

nombreux ont et/ let chercheur* qui m'ont attiitf de laure oonnai*9anc** d un moment ou â b». a u t r e , je le*

remercie toue et ne citerai que cetix que j'ai coneulté le flu* comme J.C. Brochon, H. Sauvage, F. Vachette, C. Villiame, F. Vuilleutriér.

Certain* myetèret de* anneaux de eteckage *• '.-.•. t été révélée par Mee*i*urt Karin, te Ibe.' ck, Somner, Hcree lue i 1er, Bergfer ; je le* remercie et, £ travers eux, tout le lertpnnel du Laboratoire de l 'Accélérateur linéaire.

H. Chauvtau m'a permit, griot i i n pritet rie vue*, d'enjolivtr la mit* en forme du texte on rompant *on aepert un peu eévere, je l'en remercie.

Enfin, je tien* â rentreier tout le Pereonnel technique et adminiitratif de LURE. Grâce aux effort* de tout, j'ei pu mener ee travail â bien. Je taie combien d* retpon- eabilité* pitent *ur leur* trop p#k nombre ut et épaule* et la peine Q u ' i l * prennent peur la benne mirche du Laboratoire.

A b i f b count r a t e o n t - d i a c n i i o t k l p o l i t i c s a e e e i t i v e d e t e c t o r and a data « « q u i e i t i o a i j r i t t t f o r t l a e r e e e l v e d X-ray e c a t t e r i n g é t u d i é e .

Abetrect

A curved a u l t i v l r c p r o p o r t i o n a l d r i f t cheaber baa baea b u i l t • • a general purpoee i n o t r u a m t f o r X-ray e c a t t e r i o e and X-ray d i f f r a c t i o n e r r . » r i u e n t i with ayacbrotron r a d i a t i o n . T h i i p e r e l l a » * - f r e r c c c - c i m r - a i o u e l l i n e a r p e t i t i o n a e n r i t i v e detector h** • c i r i l - l t l readout witb a doubla h i t logic l o t O I L * « i ^ i i i n . i a y a t e a , i n a t a l l a d a i a p a r t o' t h * DU e m t i st

LUXE-DCl» i s designed to p e r f o r a t i a c e l i c i c f and c y c l i c t a p e r i a e n t e ; i t haa been ueed w i t h e i t h e i the f a t t a u l t l v i r e cheabcr or a atandard p o r i t i o n e r n t i t i v t d e t e c t o r v i t h delay l i n t readout.

Sjratia» d ' a c q u i e i tit-o d« donnée! d'uo detect**.

4a tayone X rapide ft l o c a l i e a t i o n . A p p l i c a t i o n « m I t u û : rfteoluee en taapa.

M e » » *

Una cbeabre a u l t i f i l e courbe» f one tionnect en vftglae p r o p o r t i o n n e l a t pourvue d'un aapace a)e S t r i v e • f t f c o a e t r u i t e pour a e r v i r de d é t e c t e u r de reyor?. X dene l e t a z p f r i e n c e e da d i f f u a i o n a t de d i f f r a c t i o n r é e l i e é e »

• vac l a reyonneaent eyncbrotron. Ce d i t e c t e u r , u n p a r a l l è l e , l o c e l i i e lco photon» d i a l la plan b o r i t o n t a l . Chaque f i l diepoee da • • chaîne d ' e c q u l e i l i o n a i s a i auc d'«a d i a p o a i t i f a p p e l ! " l o i i q u e " qui peraet de t e n i r csapta daa I r d t a t o t i a i a u l t a a t a . Le e y e t l a e d ' a c q u i a i t i o c 4a donnée» « a t i s e t a l l C aur l a a o r l i * de l u a i l r e C I ! da LUXX-DCl, i l a i t prévu pour dee expfrieocee ec é t a t i q u e au an c i n é t i q u e . I l a f t é u t i l i e f a o i t avec l a cbaabra 1 f i l a t o i t avec an détecteur de p o a i t i o n ft f i l unique.

' A »

- I » -

1 - XsTTtODDCTIO*

! . Doaaén» d l d a e a t a i r a s t « r 1* r a p o o a e a e n t a y a c h r o t r o n . . 2 . D i f f u s i o n - D i f f r a c t i o n

3 . A d a p t a t i o n du d é t e c t e u r aux a é t h o d e e e x p é r i a e n t a l e s . . 4 . Le» d é t e c t e u r s en l u a i t r e s y n c h r o t r o n

4 . 1 Cbaaferts p r o p o r t i o n n e l l e s é f i l unique ou a u l t i ' i ' . s a) P r i n c i p e de f o n c t i o n n e a e n t

e ) Ctaaabr* p r o p o r t i o n n e l l e I f i l unique c ) D é t e c t e u r IB j e u de j e c q u e t

* . ? D é t e c t e u r c p o i n t e s type Ceaoy •*

4 . 3 D é t e c t e u r 1 p h o t o d i o d e » I » - LE DETECTEUR 1. F o n c t i o n n e a c n t

2 . P a r t i c u l a r i t é du d é t e c t e u r 3 . D e s c r i p t i o n

I I I - L'EIICTFOUIQUE 1. L ' e s s e a b l e du a o n t a g e

2 . L ' é l e c t r o n i q u e a n a l o g i q u e

3 . L ' é l e c t r o n i q u e d i g i t a l e d ' a c q u i s i t i o n 3 . 1 T i r e i r a de l o g i q u e

3 . 2 Carta • f i l l - 3 . 3 C o n t r ô l e u r s de c h a s s i s 3 . 4 C o n t r ô l e u r da t u i 3 . 5 L ' i r t e r f a c e 3.t Tiroir générateur 3.7 Multiplexeur

IV - LE LOCIClfl

1. Laa fonction! réaliaablea • 2. Classification daa prograaaes

3. itractare laa prograaaes

4. Description des prograaaes ,.

- V -

v - ESSAI: AVEC SOCS» tes; st

C a r a c t f r i e t i e , u e a de 11 i n i e t S*

ParaMltree I n f l u e o ç « f i t l e taux de c o a p t a e e I ( l u x

CODItant 56 a) Ttt&aion a* e e u i l Va • SB

» ) i t u i t 60 c) laute taneion de 1'cipact proportionnel 60

d) Dietence de la icurtt I la cha«trr 61

a) Teap» d'eapoeitien 61 f) Mêlante g u r u s 6 1

Va logique * 6 1

c ) D é f i n i t i o n ! « t f e r a u l e e 62 b) " C e r f f i c i e n t e " k «I o du d e t e c t e u t M

c) « « p a r t i t i o n daa t v f a e a r n t e 6*

l e p r o d u c t i b l l i t * 6}

L i n e a r i t * d i f f é r e n t i e l l e 66

V o r a a l i e a t i o n 66 S p e c t r a * n o n C i a t c v a i c o e t a t i a t i q u e dee a e t h o d e e de

c o r r e * t i o n ••< 67

L i e e a g i 6»

T a b l e a u de c a l c u l 70

L i n é a r i t é ^u te'jx o> c e * T^f» f •*• 70

S p e c t r a l ' u n e g r i l l r p é r i o d i q u e ' 3 VI - ESSAIS Eli LOKIEEE «TKCBKOTEOH . . . 76

D a a c r l p t i o n de 1 ' l u i t a l l a t i o n 76

a) Moo«<-t>roaetaur 76 k) Cbaabre a i o n i z a t i o n 79 c i F a s t e * - 79

P r o p o r t i o n n e n t ! au tempi 81

• o r a a l i i a t i o a avec l e carbone 8$

a) R f c t r e i t f d'une «Itnoi!-' de n o r a i H e e t i en 85 b ) C a l c u l du e p e e t r e i t a l o n pour la d f t e c t e u r 95

c ) K i t node de a o r a a l i a a t i o n 87

d) a e t o l t a t t 09

F r e p a r t i o a n a l i t f au f l u x 35 a) Mlthada « i p t t l t t i t a l t «Ç aï D i f f i c u l t ! de l a « n t ( 85

e) Calcul» 9 i e ) F e r a u l a g a a f r a l e 93

I ) lasiaaion da i'aancau m > at an 1/3 92

?) Rapport d t l a t t e n u a t i o n » 93

d) M a u l t a t t «5 t c i c l u t l n a «>.

*) l l t o l u t l o n c o u r a n t » 9V b) A a l l i o r a t l o n d« la r t i o l u t i o n 99

c) d t a u l t a t a IC Î

d) J a a t i f i c a t i o n at l i n i t a a da l a a t t h o d f I C I

VII - KTODE OES SYSTEMS II(HOC'.QMS LiriDES-EAl' 10*

S t r u c t u r a daa l i p i d * ! a t but At l ' a t u d r lor

Mfthoda a x p f r s a i D t a l » I P Etuda da* l i p i d * » aux p e t i t * « o g l t i I ! '

t t o d a a au» grand* a n g l * * II

Zcttarprf t a t i e o i r : Ktvdaa aiatultanfaa ava graad* angle* ct au* p a t l t t

angla» i r t d a u l t a t a da caa i t u d r r 119

C o a c l u i i o D , 17 Î

«111 • CO» C LUI 1 OK , | J 3

IIILIOCKArBIE 125

A

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mHODPCTIC»

Un I b B t t v de « l o c k a g e e e de b e u l e é n e r g i e , e e l que PCI a Oraey, « a t «ae s o u r c e de rayons X d*urtc b r i l l a n c e (*) au moine c e n t f o i l e u p C r i e u r e a, c e l l e dee tube» t c u b o d t t o u r n é e t e . C e t t e B r i l l a n c e é l e v é e é t e o c l e t p o a a i t i i i t f » d ' I t v - dea en c i n é t i q u e d'une gronde v e r i é t e de a y a i t n r a pat d i C f u - a l o n ou d i f f r a c t i o n X, I c o n d i t i o n de d i e p o a e r de d é t e c t e u r » c e p e b l e a de f o n c t i o n n e r aoua dea f l u x aueai i o t e n a » £

Se c< f a i t ) i l a a t apparu n f c e a a a i r a de r t s l i a r r un d l i e c t c u i a haTUr' taux de t c a j t a g c ç t : , cvr.i d ' tr I J Ï I Ï P * d ' o c q u i a i t i o n de d o a n é e a , rende p o e e i b l e de t e l t e a é t u d e » r é e o l u e e dana l e tempe.

Un p r o j e t commun d ' a n groupe de LUP-f e t du CERM a permia de mener A b i e n une t e l l e r l a l i e a t i o n^t LVRE p r e n a n t en c h a r g e l a B i s e t n oeuvre de l ' e a e e m b l s e t r é e l i e a m l e a y e t t n r d ' a c q u i s i t i o n de d o a n é e e , Ee groupe du CEpv f o u r n i s s a n t l e d é t e c t e u r .

Les a p l c i f i c a t i o n a ( t a l e n t : l o r a l l a a t i o n u n i d i a a n - s i o n n e l l e , taux de c o n p t a g e é l e v é ( p l u s i a u r a m i l l i o n » d* pho- toca X aur l ' e n s e m b l e du d é t e c t e u r ) , | » a a » d ' é n e r g i e de * 1 12 fceV, r é e o l u t i o a an taapa de l ' o r d r e de l a a l 1 l i e e c o n d * , p o a e i b l l i t é de r é a l i e e r dea c y c l e » d ' a c q u i a 1 t i o n d f c o u p f a en un c e r t a i n nombre de a p e c t r e a de durée n o d u l a r i s par 1 ' u t i l i s a - t e u r an f o a c t t o a de l a dtncmlque du phénomène étu<*,é.

La s o l s t i c e c h o i e i e pour l e d é t e c t e u r a f t * c e l t e d'une chambre a f i l a f o n c t i o n n a n t « t régime p r o p o r t i o n n e » , e t qui» pourvue de iOO f i l a v e r t i c a u x , p a r a e t l a l o c e î i e a - t i o n dea photone dana l e p l a n e q u a t o r i a l . Chaque f i l poaeède a s c h a î n e ( l e c I r o n i q u e , l e tempe n o n de chaque c a n a l a i n a i c o u o t i c u é a a t donc Indépendant dea e u t r e e « t i l a a t p o e s i - b l e d» p r e n d r e «a compte daa é v é n e a e n t e ae p r o d u i s s n t a i a u l - t a n é a e n t an d i f f é r e n t s p o i n t a du d é t e c t e u r .

l ' e s a e a b l e a e t * mis »"> oeuvre avec e u e c t a e t

"aa p r e m i è r e s p r i s a i de doanéee o n t au l i e j en j u i l l e t 1 9 8 1 . Cat a p p a r e i l l a g e « a t an dea t o u t p r e m i e r e I a v o i r rendu a o a a l b l e dea a z p f r i a n c e s de c i n é t i q u e a t c ' e s t 1* s e u l au monde t n o t r e c o n n a l s s s n c e qui p e r m e t t e dee a c q u i a i t l o n e de doanéee an c i n l t l q u s e i a n i l t a n é m e n t aux grande a n g l e s e t »•-•»

p e t i t e e n g l e e . C r i c s A l u i , l a c o r r e l a t i o n t e m p o r e l l e de»

t r a a a i t i o n s I c o u r t e e t • grande d i s t a n c e ae t r o u v e r é a l i t é » aaaa aucune s u j e t t e s e x p e r i a e n t e l e ( i d e n t i t é da f l u x a t d ' é c h a n t i l l o n ) .

( » ) b r i l l a n c e i membre de pbotoaa émis dana un a n a l e a o l i d e d é t e r m i n é par a a l t é de a a r f a c e 4a l a aource I «ai! l o n g u e u r d ' o a d e dCfimie a t dana aae bonde p a s s a n t e d o n n é e .

- 2 -

I. Ecnnaat l U w B t i i t t » J U T 1c T a y o n n t a e n t i r c c h r c t f o c

a ) C t t i c t l t i i t i ^ o t * p h y t i q u e e du r a y o n o e a e n t

poai t 1'ncc aagnf

• it t cult rfini, 1'fD*

HOf p d ' U B I o r b j c p a e a a p a r t i p a q - j t p a r t : F o u r p o i n t t a a p e

• cut carar

U s * p a r t r e s ) i » t d

• X i i t i o n c t i q u e d e 1 r a t e t a n g t n

d a n i l a d i tfont 1 * o u v r g i e d t l a C» n y o n r c a r t e é ' é n t i c x « i t f h « u ' a t a b l a . L ice d a a p a r t C U ' K I atock t a a a t ( g a t c u l a p o u r a u c o b a e r v a t d a l ' o r b i t d t p a a a a g e B u l l a a u t r e t é r e p u l a f

leu c 1 rut a i * tia rac t r i par l*cn a.;»

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q u ' i I f a u t l u f r e q u e n c e p o u r y e c h r n n i i a e an l e a a p o u r a f t

*Duft f o r a r d e r a p p o r t du t a c t u e r u o t o u r

( u n e l i g n e d e a l u a i t r e n ' a i p a < | u a t , I ' t a i p e e i a r - e d e d e 1 ' d a i a a i o o .

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t u e r e e r v e n d e H t . Le e > a a i r i o d e e ) p ) q u e p t Mit e t t .

e c t Tori o u a o u B i a e è l e «.béai, e 1 u a i * r e e l a p a r t i - a r e un l e q u e a u r a 1 . 1 - - " *• r r » r au a o y e o r a u r u n a T a t l a b i e r l e a

n o a b r e dr r a a Û l a

d e l a B F . a r t a n un e t d a n t l a r i g o u r c u a e - D ' o O l a

Le r e y o n o e a e n t ta.it> r f s u l t e dr l a « u p c r p c i i : i o n

• a n o c o f a f r a a c a d a a f a f a a i o n i d e c h a q u e p a r t i c . i i a d u p a q u e t . Le a p e c t t e a a t c o n t i n u a t a ' « t e n d a u r u n l a r g e d o s a i n a d a l o n g u a u r d ' o n d a . La p u i a s a n c a r a v o n n a e f t a n t g r a n d e , l a ( l u i i t p b ' t o n e • " ' i l e v r ; c e ( l u i e e t f o c e l i e e d a n i l c p l a n da 1 ' o r b i t e .

La a t a b i l i t f d e t r a j e c t o i r e , n f c e a a a i r e p o u t a t o c k a r l o n g l a a p e d a a p a r t i c u l a r ( l ' i o t t r i e u r d a a a i t o u u t , c o n f i r a au r a y o n n e a e n t u n e g r a n d e a t a b i l i t t a p a t i a l c a t t a a p o r a l l e .

E n f i n , l a l u a i e r e a a t p o l a r i a i e l i n f a i r a a e n t d a o e l a p l a e d a 1 ' o r b i l a .

; • • - - - • • • • '?' ' - •••• :-<r • - : ~ * : > . v . ' . . i , i ^ M i i l ^ ' i l > t i i i ' n ni !*«A

3 -

Û * « Ï

f i g 1.1

« Halaalon d« radladon «lactrcwagnétiqtta par on «laetxofi a*

déplaçant tor tn» orbit* c i r c u l a i s * . A baaaa «Jmrgla. l*a*lasion * s t qoaal-iaotrop».

X haut* cnarçia, l'éauaalon'aat rrojsttfa an avant, dans tta cfin» d'otwatmr» • l/y do»

1**M «alcwld* «vac la tanganta instantanéa 4 la trajactoira.

MJ_ f i g 1 . 2

• M I ' n m u u da u u«na «a tmtasort «a laaiara. M > M I ' w» portion d'crblta m r t a o i i DOT l'an«U au o n t » « . u «(TCigme* du» la pla» «stlcal «at eaiia da l'dalaalon d'un «Wetran i b m la plan «a l'orfclta. I T ) .

«artara oapaM da 1* eaneaptlon da 1* ligna.

• > r e r a » l a a a a a a c t l a l U a

L ' c u v a r t u r t 4u c8o« 4 ' f a l a a i e n 4a la l a a l a r a •"•- 4a l ' o r 4 r a 4a

t t a a t t i a 4a l a p a r t i c a l a , ai gtaaaa au rapoa c v i t a a a a 4a l a l u a i a r a .

• i E « a t a s p r i s l a an Cat oa « v • > * * > * £ . „ <7 • • * • « > • OB I f f i a i t BOUT »a * s t » '.u 4a atocbaga vna looauaur

4'cn4a ctltlg.ua

* - » - i

1 i c a o t la rayon 4a courbura 4a ' a t r a j a c t o l r a . I I aat

« o u o a * 4 ' u t l l i a » r l ' a a p r a a a l o n

a • 0 , 4 2 * tau4ia a,ua la aoakra .'a pbocaaa aat Danisms

• » «• o , m

.

I n f i o , la aoabta t o t a l 4a photona • (»> ( a l a 4aaa tout l ' a a p a c a( 4aaa una banda ptaaanta 4a I » , par a l l l i r a - 4 i a a 4 ' e i b i t a (ouvarturu b o r l J O B t a l » ) , par aacoa4a a t peur

• a courant a t o c M " « p r i a * «a a i l l l t a p t r a a aat

• (»> - ï . t ' / t . l O - ' ^ i C j C y ) ,

B (taat aaprlal an aatra,c,(«) . j'/'li/i{*)t*.

X '

•0 r - y£ at tili 1* fonction 4a laaaal aoditlta 4'or4ra S/J.

Da façon plua pratiqua, an utlliaa la courba ual- aaraalla F (A/Jt ) 4snt la graphla.ua an coorOonaaat Log/Log

o c

•at raproduit figura I-J (4'aprla Craaa l»?o)

•a a J O ) • J^iro<X/»el.

e) Talaara auatriaua»

Four BCS, (Pi|. I.» at Fig. 1.5), atllia* daaa 4aa cea41tlea* t«pla,uaa pour » < aipiriaaea 4a 4lffaeIoa I

I • 1.72 «a» X • IflaA » > »,»*»

aa a » - 33at aolt i • 0,3ara4.

001 r

1000 X/&C

°

Orapht d* It fonction T (1/J ) . Catt» fonction unlvarialla Ir^-rvient

«ana la calcul du nenbra da photon» atol» par on annaau ^a atock*a« par Mconâa. par i . par aiMiixadlan d ' o r b l t a , par a* a t Intderd dana l a plan v a r t l c a l . X aai l a Ian*

ouaur d'oada du «oaadna eonaUWr*. 1 a»t l a loaguaar d'onde e r l U ç u * da l ' a m a a u .

f i g 1 . 3

LURE

à . X I X . i - t - 1 r i f a r * I > P a p a a i u f a * O a U i a i o e * a j u L ' l a l o o ( D . r . i . j fr*t «u M a a r a t a i r a «a r a a a U a r a t a a r LLaaaira «*Craa?.

t i a j a c i l a a a i i i a i i m l i «a D . C . I . ; < ! > t aia*i>ts^:r2> i a * a a n a c i a a a t aaaapdXaa , U ) :

« a r t * f a i l l f f r l f i a a a • ; t « l i a a c t l a a aapérlaantala «0 aa croiaant laa faLecaau» *>» dau*

aoaaaax;<Sl • d l a p a a l l i r « - l a j a c U a a . 8 * « I r a n i a n a» a a r t l t an rar«*aa*.ant v u u x par L . f l . H . t . a * t t a J l m l i par a m flacfar

Daaa aaa t a l l * aacaina, l a a pa: « l e a l » , aont Maekaaa n - K M o r t i t o dan» « M aaoaUrta a n a a U l r * . a t t a a m an vtaa p a a a r t . c a t t a aneaiat* an rtiaabra & * t d o , oat.

a a a a t l W a a «a aactlaaa oaarana a t a * aactlaaa d r o l t a t t l « * aacuena aouraaa aont. &

I ' l a t a r S a a r « ' a l a a a t a «ant l a * eaceoe a*ana>laaap f b r t «oar*-** \aa dlastranai avr e a r t a l A » * a a r t l a a a « r e l t a * «ant plaedaa « a * l a n t l U a » i M j a S U f w « u i pamattafit d * roealiaar <•

falacaag a i éa avatvftlar m p o a i u o a Éaw >• e»-aatra. Jaa d t i i a c t i a a a d r o i t » aart A l ' U ) a c t l a m i c ' a a t a w a a t t a aactloa a a ' a n l w a a * \aa aanaliaat '.aaa a>l aBdiiii i La*

« l a e t n a a a t tea p a a t t r a u t . an acedldratanr L i n e a l » aacdlara caa p a r t l c o l a a aui aaat a l a r * lajaetaaa « a n * t a ancaiaa Jnnaa'd aa ajaa l a anabra aaccte) a e l t a u f f i a a n t . «a t a a r a a a t . aaa p a r t i a a l a * «nattant a * rayiMaanam ayachnnjo». a t partant 4 * l ' a n a r g i a , ami l a a r a a t r a a t l t a a a par aaa mvitâ c a d l o t r a ^ w a e * « U e a a avr ana c s t r a a a c U n * d r o i t * . l a aaaa» élatitrtana aaa» a a t t a o a r t t * taasedldraat l a * p a r U e u l a a . t a r aaa antra aactiaa É t a i t * aat U a a l a a a e U l s M a a d l a c t n a ^ o s i e r o n ami proamlaant aaa reaction» dtadioai par l a a nfcyaidama aaa aaataa « a a r a i a a . Baa Cela a a t t a l a ) * e t l a a f l a i a , l a a p a r t i c a i a a

«aaraant aar l a a r « t k i t a aaaa l a anemia*, a t l a a r aamnra «dscolt lantseaut «tac l a tanpa par a a U t a i - * a avac l a s atoaaa a t aalacml** r a a t d a a l * « t o * l a rnamn-i fi v i a » , tana ana a a r t i l a i aamna O . C . I . . l a «aarant a t n c M « f e r a i t aa f a n a n l «'an tactawr i ma aaat d'an»

« l « * l a * d ' a a a m s . b a a , « t t a aacalaa. l a talaoiaa d ' i l a e t m a torn é» paoitrvaa) a ana aaetlaa * • l ' a r a t * aa « a 2.4 a a3 a t I ' t n a r v U 4m» p a r t l a a l a a pavt a t t a t a d r e t.as oav . a » plaa» l a caaa» a l a e t r i a a s a l t a m a t l f mm l a a a a l a i r a t i o • f r a ' a j a w a a pa*» mttmr. c*

a a t t n l a a U a c t r a a s aa paaaata, m «a « a n papjats «jai f a s t aavivak S3 e? aa laap geur aaa lnapanif «a t n j a e t a l r a «a l ' a r d r a «a 1 1 a i l*alwai latiiin a c i taaoiaa l a l o l O r a

ha) taafeaa l a « 3 ] ( ca «ajLft par aa* csarca t r « a paactaalBo.

20

i D î a t r l b u t t o n an longueur d ' o n d * du rayonnamant #nla par D . C . I . I d l f f f r a n t a a « n a r g l a t da foiictlonnarxnt.

Nembr» 6* phofons/A/ser/mrod honrontel imis par DCI dan» un* o*.,v#r»ur« vwïical*max. 1 mrad •

A-

- • -

»

- * , 3 » î (R - 4 B ) 4'OU »/» - 0,35

o t *

d'oâ " ( 1 ) • 7 , 8 . 1 0 nhotoos/e pour larad d ' o r b i t e i n t e r c e p t * at pour ce courant e t o c k * .

Dane dee conditions cuaperebles, DCI 1 l,72C»V e t an cearant eteck* da 100mA. an f i n * da I . 5 . I 0¹' p k o t o n s - a " ' a i t * asaurt ( a r t * 1 * a o n o c b r o u t n i i r . La longueur d'onde f t a i t it l,»0A at l a l i a n a f e c a l * d* « a 0 , 7 a »⁷ (Kahn a t a l l « o 2 ) .

S a f i n , on B o t t t t cue l ' i a p u l e i o u d« l e a i t r c aat da Ins et Q u ' e l l e se r e p r o d u i t t o a t a t l e t 3 I 6 B S .

P i t f u s i o p « t P l t f . - a c t i o n

L'etude d* l a a a t l i r a 1 l ' a i d e d u rayone X t i p o i i a a s e n t i a l l e a e a t 1 LORE l u i 1 ' e x p l o i r a t i o n d< la d i f f u s i o n d e s t i t u e , c ' a e t - l - d i r e l a r f f a i s s i o n par l a a a t l t r e du reTonaeaent i a c i d a a t tana cbaageaeet da longueur d'onde.

Dane l a d i f f u a i o a « I n s t i t u e , l a * e l e c t r o n s da a i l t a a a* coaportant coaa* autant da a ourcee jecoadairna c o h i r e o t e s . Loraqu* l a * i i t f u a e a r e aoot dispos** d* aaoiere fariodia.ua 1 ' I n t e r f e r e n c e dee ondes d i f f a a f e s c e a t t r u l t da*

tachai oa das r * i « i . Oa s a r i * a l o r s de d i f f r a c t i o n , f i le a i l i a a a a t d t s o r d o n n l , l a d i f f u s i r a a a t aodulies 4ena l ' e e p a c e .

Be» f i g u r é e 4* d i f f u a i o a ou da d i f f r a c t i o n e k t e - aucs. oa t i r * das i n t e r a c t i o n s aur l a s t r u c t u r e da l ' f c k a o - t l l l o m .

Adaptation da d * t * c t a a r au» altkodaa e x p * t i a * n t a l e »

Cartainea afthodee da d i f f u s i o n ou da d i f f r a c t i o n das rayoaa S conduisant t en d f a i r a a n e ayant ana s y a f t r l a t a d i a l a . Oc détecteur l i n é a i r e s i t u * dans la a l e s e q u a t o r i a l a a f f i t a l o r s 1 r e c u e i l l i r t o u t * 1 ' l a f o r a e t i o n . C'est le cas aa d i f f r a c t i o n avec las "diagreaaea d* •cadre*' oa 4* Debye- tcfcsrrar ( l e a é c h a n t i l l o n s consistent an ane p>udre t r i a f i n e 4a a i c r o c t i a t a a s a t 4onnent dee c e r c l a * uniforaas aur aa 4 * t e c t a u r p e r p e n d i c u l a i r e t l ' a x a 4u faisceau) e t pour

Ce aont ce* aftfcodes « a i eat iaflueocfl 1 * choix 4* l a g i o a C t r i e de l a cbaabra, an f a < * a n t t o u t o f o i a un

coaproail e n t r e taux 4* ceaptert f i e r i et d e f i n i t i o n du d t c a c t a u r . Ca ceaproale ee r f v t l e p a r t i c u l i t r e s t a n t a d a p t ! (tour l a a ( t a d a * 4a d i f f r a c t i o n t l e taux 4a coaptage l l a v f peraet l a aeaar* 4a r a i e e i n t a a a a * a t ( t r a i t é e e)ui p o u r r a i e n t aatarar 4 ' a a t r a » typa* de d f t e c t e a r a .

I l aat igaleMBt adaptf aux afthodea d* diffuaioa s e s eagle* a»y*B* qui gfairaleacnt at a é > e ) e i t * a t pa* BEC koaaa rdaelBtion, mai» plutôt la ^ o a t i a i l i t C da C O I T I I I as vaata doaaia* e a g u l a i r * .

La» détoctoure BB luaiere aynchrotton

Ferai la* dftectoure a t i l i a f i ans l u a i t r * «fochro- iron, on aaaaiaar* la* détecteur* 1 ( a i t r a v a i l l e n t aa r l g i a t proportionnai daa* le*qu*l* la l o c a l i s a t i o n e ' o l l e e t u * a l ' a i d a d'an oa p l a l i a a r * f i l * , ca aoot de l o i s la* plue rdpaadu*. On earleagara iqaleaeat l ' e a p l o i daa détecteur*

a pointa* at daa d l t e c t e u r i «olidea t photodiode.

*. ! Cl. m i t » e t rcpcrtl oon>1 l i i I f i l ur.îçur ou a u l t i f i l » a) Principe da fooetionnoaent

Va " i l teedu a*t placé aacra deus pl«qu«* qui lui août p a r a l l t l e e at portf par rapport 1 a l l a a * un p o t a n t i a l a l l a n t da quelque* diaainae d* v o l t * a quelque k i l o v o l t * ( r l g . l . t ) . Cat eneeable **t pleegf dan* an gai Bobla typa l a , Ar, Sa eu BB Bilan** g*a*ul eeeociant (** Bob le « t d'outre* gai (Coj, afthane, n e ) .

Pu picoaaparaaetra placf an adria paraxt d*

r*l*v*r la valeur du courant qui tr*vtr*« le aontaga.

Os* f i e i e t a e c e dgalraeat en *erl* peraet d'okaarver

« t e BB o e c i l l o e c o p e la fera* du aignal da courant r a c a a i l l i .

>i l'en irradie 1* *y*t*s* avec an I l s * d* pho'.ena coa*t*nt at aonechroaatique at que l'on f a i t varier le ckaap dlectrique api>!<qu*. le courb« du rouraat i a l ' a l l u r e Indiquée aur la r i g . 1.7 ou la t«aaioa eat pri** coaa* p a r a s ! t r e .

Aprks BB* aontde rapide juaqu'i aa* e o i s a a t a i a e d*

v o l t * , on obtient BB prooiar plateau horizontal qui aa poarauit Jaiqu'l 400 v o i t * environ. Ca qui cerreapoad t aa cheap ( l a c t r i q u a da 300 lf cm. C'aat la «one da foactionneaeat a* ck*a«re k i o n i s a t i o n . Teat la*

i l a c t r o B * creea par e f f e t photoélectrique par te*

photos* i a c i d e a t * Jan* leur rencontre avec 1* g a s .

eoat cai'ti* par l e f i l . Tjpiqueaeut, i l faut ÎOeT

pear crfer I pboto(l*ctron, donc I photon d* lOkeV

c r i * 300 ( l o e t r e e * saviroa.

[J d

« T

i-^-J

^ \ | ostiiloscopr

f i g 1.6

4 . 4

^namtrt » ionisation

co apt cur .Geiqer- Ml) Her propc

0 6C

r lionnel uMe

2kV

échetes arbitraires

f i g 1.7

- » >^W» T

» Nb photons comptés

Nb photons ncidents

f i g i.e

T T

— I » -

• i l ' o n obaerv* a 1 V » e i ' ? - • - , £ . . i * e e , , ï i » sat iaa>eieioB correspondant t 1'absorption l i t e r a t e 4"oa photon. La 4 i e p e r e i o n an a a p l i t a d e 4a t i t t o i a v u l a i o a a a t p r o p o r t i o a B c l l e A Va a o l t i c i VTOT = 1 7 . 3 . C'aat l a U n i ta da l a p r o p o r t l o b a a l i t i as anergic 4a 4 4 t e e t e a r , l a a a a t r e e paramétrée' c m t I T a t gaa f t a a t aatateeuo c o a a t a a t s .

Ainsi a»ec sot t l i l i t i n c i t = IO*C at m t i a p u l - aiea as I v i , on aura par ptaetollactron i n c i d e n t ana a a p l i t i

» • t i - « S - 1 0 » - 3 0 0 » l , t . l O^_' » « - J . SOuV.

1 0 " '

Si l ' o n continue a f a i r e c r o î t r a le cheap f l e c t r i - o,ue on e b t i a a t une a a g a e n t a t i o a 4a courant aula an second p l a t e a u . C'eat l a cone 4a fonctionnèrent an coaptear p r o p o r t i o n n e l , l a p a r t i e a t i l a « t a n t c e l l e a a i a a t h o r i z o n t a l e , c ' o e t - a - d l r e iadfpeodaate 4e la haute t e e s t o o . C a t t a aoar correepoodant as ( a i t que laa photoelectrone t r l t i rencontrant aa v o i a i s a g e 4a f i l aa cheap ( l e c t r i o , u e e u f f i e a a a e n t i a t a a a a pour l a a r c»anmaia,aer ant grande Anergic aaec l a q u e l l e l i a aeat c a p a b l e ! d ' i o o i e o r l a f i * a l e u r t e a r . I l y a e a t l t l p l l - c a t i e a 4 e i t l e c t r o m . c ' a a t un g a i n , e,ae l ' o n a p p e l l e ec Q(ia4tal gain gaeeaB do 4 f t e c t e a r . Ca gain 4ipead 4a l a haute t e a s i o e , 4a l a fora» 4a 1 1 1 , 4a l a a a t a r e do g a t . A p a r t i r d'une c e - t a i a e v a l a a r du cheap f l e e t r i e . i t, i t devient c o n s t a n t , ca q u i eorraapoad as p l a t e a u . Ca « e a t laa ioae, c r l a a ea « f a * teaps aae laa « l e c t r o a e i o c l 4 e a t , f u i aont a a f f i a a a a a a t aoabreui pour p e r t a r k e r l a cheap a l e c t r i a . s e au voieiaage 4u ( i l a t l a f a i r e a p p a r a î t r a coaae plue f a i a l a poor «a c e r t a i n aoabre 4 ' f l c c t r o o a . A ca phfBoaene peut e ' e j o s t e r c e l a i de recoabiaaieoa 4 ' C l e c t r o n e avec l a gas, par axeaple oa prfeeace 4a C O², a l o r a i c ' i r t c l'Argon aocl i l a ' « a u r a i t p a l 4a p l a t e a u . Cetta tone aat d i t e de f o n c t i o n - aeaeat aa coaptaur p r o p o r t i o n n e l , car la kautaar 4u p l a t e a u a a t p r o p o r t i o n n e l l e I l ' f a e r g i e 4a photon i a c i - d e a t .

l e f a i s a n t c r o î t r e eacera l a kauta t a n a i o a , on a t t a i n t one t r o l s i e a * aoae 4a fcBctioaaaaxat d i t e de C e i g a r - X u l l e r , i l j a une cmaBancbe dane l a gaa 4oat t o a t l a vclnae aa trouve l e c l e t .

( 1 l ' o a e ' i e t t r e a e e g l a p r o p o r t i o a a a l i t l aa f l a x 4a ca 4 t t c c t e u r , «a t r e e » l a courbe 4u aoabre 4a photoon c o a p t f l an f o n c t i o n du aoabre de photooa i n c i - 4aata ( f i g , 1 . 4 ) . Apcae a i e p a r t i e l i a a a l r e l a courbe e ' i a f l  c a î t aa 4aaaoaa 4a l a d r o i t e . C a l i corcaepend

• i ' i c r a n t a g e 4a l a haute taaaioa par laa t o n e , t«-l

* » 0 a»

qu'on 1'» «a fracfdeasMnt, l u l l l e i , ce t o s t I n ion»

prodcite par 1* premier photos incident qui sbaiaaant 1* chaap tXectriqut an volaluage 4a f i l poor lee electron» ds aesoeri photos (Incident.

Loi l o s t ereVe lora d'une preaitre i a p u l e l e o , «B s ' d l o l g a a a l *" (11 * »ite»e« «»»«« ( a i b l e Oam/v») font obataclea au* f l t c t r c e v qui arrivant aur '.a aEae partie du ( i l at rlduinest t i a e i 1 ' a c - l i tude l ' o s a seconde i v p a t e i o o . Cetta lente n i t r a t i o n daa ion» a i t la C I I I I a e t e a t i e l l e do tas?» aort du dftactaur.

On a'accorda posr dira a ee cat e f f e t l i n l t a la taux da coaptage a aavlroa J. 10* i > i n « a t i par siillimttra t*

f i l . Au d o i t , 1'amplitude de» iaipulaiosa deviant trop f a i b l e al l ' e n anrag.'atre dan pertee de coaptage n r u i i r ' t f .

Oa à f t a c t t u r * ( i l loratC de l o c a l i e e r l ' f v t n e - s e a t qui a an l i a u puieq.ua l'avalancl-e ae produit «n un point p r f c l s du ( i l . I l cufCit de lui adjoindre une

• l e c t i o a l q u e apta a aatraira c e t t e information. On obtient alors an dftactaur i i a f n i r e de p o a i t i o n . Chambra s r o e o t t l o n n o l l e > ( i l uniaue (Sabtial at a l .

• n ? * " '

La fat tee as rnf lange d'Arges tt de 30 I de CO2 qua l'on (aie circular par balereg». Avec un dfeecte'"- ecellf, aar an» darde da I joura, ï.a raproductlbilitd a et* troavCs dt l'o.ére di i I, la taui de coaptage {teat é< 10* coupa aacoada.

La longueur du détecteur uti'ief 1 LU1E aat dt ira*.

La rfaolutioo apatialt «at da l'ordre da ISOu.

La aoabrt da coupa masiaua aur l'anaaablt du

d i t » ' t e a r aat dt l'ordre dt IC.OOOc/e loraque l ' o n a t l -

l i e a lee aojoae claeeiquea de coevtraion tenpi malogiqur

at aaalogtque d i g i t a l .

DETCCTEUR LINEAIRE A FIL CONDUCTEUR (GABRIEI

Collecleur

Fil • -

J I

Ligne à retord i

ccnv.

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Ampli

-D'scriminaîeur •

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- I * -

c ) D é t e c t e u r an l e a da j a c q u e t

I l a < t ( c o n ç u par ft. A l l a a a n d a t G. Thoaao du CMC. I I c o s p o r t e a e u l a a e a t deux c o l l e c t e u r e v i a - a - » i e du f i l . La a c h a t g a a r i c a p i r i a e aur cbac-.a d'au» d é p e n d a n t da 1 ' a n g l e a o l i d a t o n l a q u a i l i a » o a t vue du p o i n t oB ac p r o d u i t 1 ' < > ( i i a t a l . L ' a b a c i a a a a da c t d a r u i a r a a t « l o r e p r o p o r t i o n n e l l e a Qi/Qi«-Qj- La B o r n a l i e a t l e n c a t rrodua a f c a a e a l r e an r a i a o s da l a d i a p e r a i o a dea s i g n a u x au a a p l i t u d e .

f o u r r e n d r a l a a y a t e a e l i a l a l r a au f o n c t i o n d . l a p o a l t i o a a t a u g a e a t e r 1 ' a a p l i t u d e daa e i g a a u x , l a a deux c c l l e c t a u r a «one i c c i f e r a e da deux p i a c u t e t e i l l f ' c aa t r i a n g l e a t a n r o u l d e a a u t o u r du f i l (aauf una l a n t a pour l a i t a a i paaaar le f a i a c e a u i n c i d e n t ) ( r i » . 1 . 1 0 ) . F r a t i q u t - a e n t caa daux c o l l a c t a u r a ont l e u r d i a g o n a l e d i c o u p i e OÙ a i g - a a g d'oO l ' a l l u r e d i t e an j e u de J a c q u e t .

La gaa c e t un a C l a n g e da l a (90X) a t da CBb ( I 0 t ) I I bar a t l-i d é t e c t e u r a c a l l f .

La r e s o l u t i o n a a t da 125 t ISOua pour l a c e l l u l e de 50 aa

• t da 7Suu pour l a c e l l u l e da 25 a a . La r i a o l a t i u a a s f a a r g l a a a t da 12 t 13 X.

La l i c i e r i t f ac p o e i t i o s a a t da 0 , 5 t aur t o u t l a f i l . La l i a c a r i t i an e a a e i e l l l t a « a t da 2 1 .

La tau» da c o a p t a g a a a x i a u a a a t da 10 1 I 5 . 0 0 0 c / a aur t a u t l a d i t a c t a u r . e o a p e a t e n u du t a a p e ' a c o u v e r a i o n .

4 . I D i t a c t a u r a a o i a t o e type Coaby

9aa plaqua l a e l a a t a a l t a l l l a l a aur aaa daux f a c a a a a t p a r a f a da t r o u a dant l e e q u e l e p a e e e n t daa a i g u i 1 laa q u i j o u e n t l a rSIa d ' a n o d e .

V l a - a - v i a da t a f i - a a v a n t a t t a l l i a i * da l a plaqua l e o l a n t e . e t a.ai j o a e l a r î l a da c a t h o d e , aa t r o u v a aaa g r i l l a ejai d l l l a i t a .1a « o l a a e u t i l e du d i t a c t a u r . L ' a u t r e ( a c a a t t a l l i e t e p a r t da c a t b e d a a u x i l i a i r e ( F i g . I . 1 1 ) . Ca d i t a c t a u r t r a v a i l l a dant l a sona Caigit!.'.

I l v a l o n i t a t l o n aur l a a p o i n t é e . L ' i a p u l a l o a dura aaa v i n g t a i n e da aa t a l l a a ' a a t p a t p r o p o r t i o n n e l l e a l ' a a a r g l a du p b o t o u l a p i d a n t a t aa d l a p a r a i o n a e o e p l i t u - da a i t a s s o r t a n t e .

Laa p o i n t é e a e n t d i a p o a f a a aa r a t r a i t dans un b l o c l e o l a a t a t aa p a u v a a t d o n c paa l ' i n f l u e n c e r ; c e c i rend i a a r e b a t l a l a b i p a r t i t i o n d ' à * C v f n a a e a t .

COMPTEUR type LETI

collecteurs-

^

fit

é

Csthodo iievapt* «n p».co d a » «n complet cylindrique.

cettiod*!

d'or<odo

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1 >

« e o u

»

c d , U e

h o d . . t . c M » a t I «

« o « d u p r l »

l p o d e | localisation.

fig I.10 _{« *} 1 -2*.

DETECTEUR à POINTES type COMBY

''"> 1.11

DETECTEUR à PHOTODIODES

t y p e RFTICON

SHIFT REGISTER CLOCK c

JL. 13 p 3~FF ^{FET VIDEO OUT}

SWITCHES

ov* r

J_L

] Fi

1.12 ³¹ il

1 I

A i

- 17 -

L':'.Btii*tt 4» ci type da dlte^tenr e s t da pouvoir t r a v a i l l â t dans b u grande gaaae 4a longueur d'onde ae changeant la gas : afthane poor 1 ' u l t r a v i o l c t , argon aEthane peur laa rayons Z.

La taapa aort aat identique a cel*ai d'*u ^.«rfpteur proportionnel.

La r e s o l u t i o n aat «gala au paa dit a i g u i l l a s . La ainlauB aat da laa.

Ss?on la d i s p o s i t i o n das a i g u i l l e r , on peut r d s l i -

• ar an dCtcctcur l i n e e i r t , de- surface ou annulaire an fonc- tion da la gSoattrie de l ' e x p é r i e n c e .

La d f t a c t i o o da p o s i t i o n a ' a i f s e t u a an r e l i e n t chaque a i g u i l l a s o i t < «n* chaîna ( l e c t r o o i q u e a o i t I uns ligna 1 retard.

Ca détecteur devrait paraattra, a' e s le f a i t t r a v a i l l e r ceaae ssa chaabre a i o a i s s t i o s , d'atteiadra una t r i s grande dpnaaiqu* e i r a l i a s t chaque point 1 uns capa- e i t i e t sa las l i s a n t par confutation analogique 1 la BaniIre des CCD (c'aerge coupled d e v i c e ) .

4.3 Dltectcur a phetodiodae

C a s t an détecteur s o l i d » , t r s v e i l l s e t I la taapf- rature aabiaate. 11 s ' e g l t de photodiodes q j l deviennent conductriess quand a l l a s reçoivent de l e l v a i t r e . Chacune d ' a i l e s «et aontde an adria s-ec une capacité chargée | la dlcbargs da ta c : ? a c i t f , quand la diosa aat é c l a i r é e , c e t proportionnelle an (lux da photons reçu par la diode.

Lee d i f f é r e n t e avettaee e x i s t a n t e sur la »*rchl ee dieiiaguent par la attbode de lecture de la charge des c a p e c i t l e .

Ceux w t l l l e f s • LURE sont des barrettes UTICOM qui

• p i r e n t par lecture aaccaasiva dsa capacités au aoven de t r a n s i s t o r s PET (Fig. I . 2 ) .

Las avaatagae a t perforaancee de ce type de d é t e c - teur seat I

a) i l » a la£g;gTation da ( l a s pendant le teape de la a s s o r s . L ' e f f i c s c i t t aat tr»s bonae puiequ'uo photon absorbé donne 3.000 d l e c t r o a e , e t que la probabilité d'absorp- tion par le « i l i e i c a e s t bsaucoup plus grande qe'svac an I) bien eja'il a'agisse d'an a a l t l d t t e c l e u r , la atthode du

transfert de charge ae n é c e s s i t e eju'ane seule cbetne de

Bceare peur l e s 250 1 1000 e e l l a l a s .

- I l -

Y ) l a l a c t a r a a ' a f f a c t a * I haata f r i a . a * a c a , l a * soar 256 c a l l a l a a , d'aï, l a • o a a i f c l l i t f d* d i t a c t a r da* f i a i lacaaaa* a>a I kaota fr<c,«aaea. I l f a s t t o a t a f o t s t o u t

«aa laa « a r i a * «a ckaraaa paadaat l a l a c t a r a a a t a a a t a a t t e l a v i t a avae l a frla,aaaca é> l o e t s r * .

I ) l a c o o t u t d ' e b a c a r l t l d l a l a a * d'ao ( t c t i i r 2 t a u * l * * 7* daauia l a t a a p i i t i t a r a aabianta Jui^u'à C*C.

La r f a e t a t i e n ' » t I g a l * aa aaa d * * c « l l u l « * ;

• l i a »*nt a t t a l a d / a 25i>a.

oo t r^{r t} LOUE.

l ' d a a d u * du ddtactaar o*t d* I I 2ca. C « t t * t a i l l *

L* d j a a a f f a * e r a t i a . a t a i t da l ' o r d r * d* 5 . 0 0 0 . l a f i a , l o t * d'aaa a a p t r i a n c * I LQU 1 * l i a i t * de a a t u r a t i o n d ' a n * c a l l u l a a,vl « a t da Î . I O " '¹ coaloab a * t « * t t « i o t * . C a l l carraeseod I as f l u x 4* aheton* d* iO*/a«coad* • » » « » *

* u r lit c a l l a l a n aa l a * .

83

19

II - LU DETECTEUR

peut v o i r que, par rapport aux exigences des expériences en flux et géométrie, aucun der détecteurs examinés au chapitre précédent ne regroupe de t e l l e s perfor- mances» C'est pourquoi nous avons r.noisi la formule du détecteur m u l t i f i l e , t r a v a i l l a n t en régime proportionnel.

Seul le détecteur a pointes pourrait lui ê t r e actuellement comparé, mais i l e s t d'une conception postérieure a c o l l e des chambres m u l t i f i l s , e t n ' é t a i t pas connu quand ce t r a v a i l a commencé.

1• Fonctionaeaent

a) Constitution sommaire

Pour suivre le fonctionnement du détecteur on peut schéaatiser sa constitution selon la figure II.tiA : une enceinte étanche remplie J'un mélange gaxeux comportant une fenêtre d'entrée, une grille, un fil, un fond. Li réparti- tion de potentiel eat telle que trois rones y sont définies, chacune avec un rôle spécifique t un espace de dériva, un espace proportionnel, un aapace de freinage.

b) Processus physique

On photon incident d'énergie E • hv de quelques keV <4 a I2kev) pénétre dana la chambre par la fenêtre d'entrée. En un paint quelconque de l'espace de d é r i v e , i l e s t absorbé par le gai par e f f e t photoélectrique, en produisant un photoélectron d'énergie (E - E.) e t un ion e x c i t é d'énergie E . .

L'ion se désexcite selon deux processus : s o i t «a

produisant des électrons Auger, s o i t en produissnt un

photon per fluorescenc-s. Dana ce dernier c a s , une cascade

de photons d'énergie E.-E,<B, e s t produite per rearran-

gement interne donnant l i e u 1 ce que l'on nomme l s p i c

d'échappement. Dans la premier caa, l ' é n e r g i e deo

électrons Aug*r e s t v o i s i n e , msi* inférieure a ( E . - K , ) .

Quant au photon électron d'énergie ( E - E . ) , i l perd

sen énergie par e o l l i c l o n s e t donne naissance s de nombreux

électrons secondai res(son parcours typique e s t de !20um

t BkeV).

IITIWNM'

A_

espace de derive

fenêtre -12 kV

espace (propor-

tionnel

espace de freinage grille fil

•*>35W OV

fond 4,35kV

«qui potentielles

l i g n e s de t h * a p

f î g II.1A

• • • <

- I l -

Caa ( l a e t r e a i ,ra»teat groupé» aa reiaon dr l ' a l l o r e 4ee l i a s e e 4c cheap é l e c t r i q u e . Lerequ'il» arrivant au

« e i a i a a g * i a a é d i a t 4a f i l , i l * y raatoatraat •> cheap i u t e o - aa > M M I 4a f a i b l e diaaetre 4a f i l . I l ae » roda i t a l o n

•aa avalaacae par i o a i a a t i o a d'ou ane iapulaica é l e c t r i q u e négative aar la f i l . - e f i l aa coaporte «one coaae aac aaodc I B I l a q u e l l e ou capte aac iapuleiou n é g a t i v e .

L'eapleur de l ' a v e l a a c b e , 4oac l ' a a p l i t a d e du aigaal» e*t proportionnelle a. l ' é n e r g i e Au photoo i n c i d e n t , 4*e« la BOB 4'eepace proportloanel donal a la région entre t r i l l , at f i l .

La t r o i e i é a e son* catra f i l i t fond» couple tenu du ien» de la p o l a r i t é appliquée, i n t e r d i t aux électron»

4e l'avalanche de q u i t t e r le f i l » Basa f a c i l i t e le e e p a i l 4ee i o a i .

e) Le» l i a i t a t i o m

Lai 4aaa procaaaai ind»qufa 4e d é e e x c i t a t i o o 4a l ' i o o l i a i teat la p t é c i a i o o 4a la l o e a l i e a t i o a : dan»'

la ca* del é l e c t r o o e Auger i l * aagBenteat l'étendue 4»

paquet d ' é l e e t r o a e oecoudairee s dan* 1* cas 4a photon 4e fluor*»c»Bce, c e l u i - c i peut ce reconvertir a'iaparte ou dani 1* ga*.

Enfin, an t a l i o n de l ' a l l u r e det ligne» de ehinp aa v o i l i n e g e 4a deux f i l l v o i l i n i ( F i g . I I . I.A) U> f l e c t r o c i lie coeveraisn peuvent *e d i v i u r an deax p a r t i e » , ps»

t l c e » « a i r e a t a t f g a l c i at atteindre chacune an f i l . On aura 4oac obtenu pour an aaol pbotoa incident uoe i a p u l i i o a

• ur deux f i l * adjacente, e o i t donc deux lapuleion». C'eat pour tenir compte de ce phinoaiae que l'on a r é a l i t é ce qur l ' e n appellate par la euite l ' é l e c t r o n i q u e de logique ou pla* brièveaent la logique.

On notera enfin que le nuage électronique qui *e p r ê t a i t autour d'un f i l ent eceenpegnf par un euage d ' i o s i beaucoup pla» leat* | c e l u i - c i aodifie la réparti-

tion de p o t e n t i a l au voialnage du f i l et jooe le role d'un écran v i e - a - » l a 4'aa eecood auage électronique qui pourrait aa produire au aine endroit, La (one du f i l aiaai touchée ae peut recevoir aa* nouvelle avalanche que loraque le»

• f r è t e 4e la preaitre ionization ont di*paru.

C'ait donc an* l i a i t a t i o n inbfrente 1 tout d é t e c - teur g t i l at qui axpliqae pourquoi, leraqu'un cal dfte'«.<a--.(?^

trur a i t l a t u r f , le aoabre 4e eonpi eBregietré 4iaiBuc quand la flax c r o i t .

4) Coaportaaent v i » - i - v i « du rayonaaaent eyachretron p a l i é Si 4aux pâoteni i n c i d e n t ! lont d i f f u i l i e i n u l t a a é - aeat per l ' f c b a a t i l l o a aa coïncidence avec l ' i a p u l i i e n 4e l a n i è r e , leur ceavereioa 4«a» l'aapece 4* dérive poatr* •*

f a i r a a de» aadroit» différant* at aiaai 4oaaer l i e n I

- 2 2 -

d a a l m p a l a i o n e C l e c t r i q a a s d i s t i n c t e * daas l a t e m p » . On a a t a a i a a l a a e f f e t d ' i n t é g r a t i o n d e * é v é n e m e n t s d a a a l e campa. S i . l a même r i l d o i t t t r e t i i u,. . i , l a ( a s c o a e e r v e l a m é m o i r e d a a d a a a f t l n a t i t t , a t p a raw t da p r e a d r e *a compte » • q u a n t i t é i m p o r t a n t e d ' e v é a e m e a t e » é v i t a n t ao ( i l d ' e t r e e a t a r é -

2 . f a r t i c a l a r i t é dn d é t e c t e u r

• a r é a l i t é , c ' i i t d ' a a a u ) t i d é t e c t e a r d o n t t o i » d i s p o s o n s , p u i a q u a c h a q u e ( i l a a t l e o l é daa a a t r a a a t p o s e i d »

• a p r o p r e c a a i a r é l e c t r i q u e .

Caa d é l e c t a n t e a o a t d i s t i n c t » : c h a q u e C i l t r a v a i l l a a a r é g i m e p r o p o r t i o n n e l a v e c a e a r é p o a a e a an mêsr e i g n a l a q u i l u i a a t c a r a c t é r i s t i q u e . C e t t e r é p o o a c d é p e n d daa c a r a e t f r i a t i q u e * m é c a n i q u e s du f i l ( t e a s i o n , p o a i t i o n , f o r m e du d i a m è t r e ) a t de a e a c e r e c t é r f s t i q u e s é l e c t r i q u e s (champ é l e e t r i q u » , g a i n e t a e u i l de l ' a m p l i f i c a t e u r e t d u c o m p a r a t e u r q u i l u i a o a t a s e o c i é s ) .

- C e t d f t a c t e u r a s o n t c o u p l e t l a * u u * aux a n t r e * : l a p a r t i t i o a des e l e c t r o n * de c o n v e r s i o n on p a r t i e s i a é g a l a * d o e s * l i e n a dee a v a l a n c h e * d ' a a p l i l u d * * d i f f e r e n t » » > u r d a * ( i l * v o i a i n * . L ' a m p l i t u d e de chaque e i g n a l a a t f o n c t i o n du l i e u ou * ' e » t p r o d u i t l a c o n v e r s i o n .

Avec l e a a o t a t i o n » de l a F i g u r e I I . 1 . 1 . a l a champ é l e c t r i q u e ( t a u l i 1 9 7 7 ) e s t donna par

,<„.,, . Ji_[,a

»a.

*aj"î [..•a.t.a'aj" ^it*

avec la capacité C par «mité de longueur de fil

lit

C » — Y Y ~—ïï~ * étant la diamètre du (il.

— - l a , —

I l an r e c u i t e que

C» . p o a r » « . • < * . * ) a y ^ j - • ' w »

' o t a2* »1) a t p o a r . i r f e a ^ S C T ) y j S j

Le c h a a y é l e c t r i q u e e s t c o n s t a n t I «ne d i s t a n c e é g a l a mm e a p é r i a o r o g l ' e e p e c e m a a t d e s f i l a . Da m1ms, l a champ é l e c t r i q u e e a r l ' a n e d a a Op

• ( o . y ) - J J S J - c o t a M -

.J

iferfe teHikt,

:a*s*a-smt'i'M SIWJTW;

^W».?i3(i:;i:ni|.l.-iuiii5:^aatl

t ) d t f i e i t i o o < • • a a r a a l t r t » 4 ' « a 4 f t * e t s v r p r o p o r t i o n n e l a r u l t i f i l t . T i l * anotflquo

« a t r « 4«uk cathDdBB B I B B B B .

b) chaap t l t e t r i a u r d a m 1 * d t t a c t t a r « t « f f « t du d f p l j c c a i o t d'un f i l .

• ï.,.^rJ*T

c) cbaap fltctriquc ic «oiaiaage d*« filt.

aapacaBaat 2 B M . diaattra daa fila ]»•.

f i g H / I B d'après Sauli 1977

Ë

- 2 * -

at la cbe»» electrie.ne car an axe vertical Jquidistent do ecna {ill

o

•oat d i f f é r e n t s de * X pour y • w'2 at 0,3 X pour y • a.

OB « o i t «"oae 4a* laa electroue 4a conversion f t > - vaat c h o i a i r «a cheata aai laa conduit a o i t a an f i l . a o i t a an antra, a o i t a p l v e i a u r e , «r fonction 4* l ' e o d i o i c o9 l i e oat < t l produite. I l en r t i u l t e r a poor le • « • • tveneaest dec avalanchee aar dee f i l l diaciarta d'aaplitude preportioc- a e l l e a la d i v i s i o n da charte dee e l e c t r o n ! de eenveraion.

•one (arona dose I t e n i r coapte a la foia d'an*

d i s p a r i t é de ripoaaee *ia à via d'an afar flax photonique toot au loaf du dftectear at da f a i t a,u'va photon art a. or past engendrer «a algaal aar an ou pluaiiara f i l a .

Caa deux affata ae aoat pa* indépendante, car ana itiapatitd de rSpoaaaa peat renforcer « • atténuer l ' e f f e t de p a r t i t i o n dea ( l e c t r o a a de c o e v e n i o o .

Lea Bolatioaa a cea probleaee aonc la n e r n a l i s s - tion daa apectrea at l ' u t i l i s a t i o n de la logiqu*.

i. Description

i.e ddtecteur. oa chanhrc a f i l l 1 une dia^nsien a dte com t r a i t aa CKM per l'dauipe de C. CHAlrAC.

Moatfe daoB an aapport iaolaat 00 S t i s a l i t e , la chaaihra eeapraad lea partiea euivaatce (Figure I I . 2 at Fhoton I I . 1 at I I . I ) i

- ea cadre de 400 f i l a da 2ca da haut aepecis de l u e . d e t s i - aant una portion da cyliadre da eOcn da rayon, correspon- dant a aaa ouverture eat-jlaire de S7* environ. Lei f i l a eoat an inox de 20 -icrone de d i a a i t r e .

- aae fenêtre d'eattda, aa Mylar a l o a i a i a l dont l'ouverture v e r t i c a l e aat de l i e » .

- aae g r i l l a ( « . a i p o t e a t i e l l a constituée de f i l e croiala *

•S* pour t v l t e r "l'oahreie" dea f i l e a c t i f » .

- aa plea i a a i p e t a a t i e l an f e u i l l e d'alaafniua f e r a i s : la caaabre B l ' a r r l f r e .

La figure I I . Ï Boot re l i e p o t e n t i e l e applique! at

laa d i f f e r e n t e i partiea de la chantre. Lea f i l e connectas

aux a a p l i f l c a t e a r a font an poteBtie.' afro <-0,»V eorrcapon-

daat 1 1* p o l a r i e a t i o » da 1'ttaav d'tatrae di 1 ' a a p l i f i c a -

t a a r ) . Le t r i l l e , aiaai aaa la plan a r r i è r e , I O I ; diataata