Détection de microquasars et calibration en temps du
télescope à neutrinos Antares
Sonia Karkar
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Sonia Karkar. Détection de microquasars et calibration en temps du télescope à neutrinos Antares.
Physique des Hautes Energies - Expérience [hep-ex]. Université de la Méditerranée - Aix-Marseille II,
2004. Français. �tel-00008240�
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1500 m
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11
00
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AMANDA-B10
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ECHANTILLONNEUR
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FORMATAGE DES DONNEES
SELECTION
Anode
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Intégrateur
mémoire
C
Comparateur
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TVC
PIPELINE
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Horloge de référence 20 MHz
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Seuil L0
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2.5
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30 ° -60 °
60 ° -90 °
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-3
-4
-5
-6
-7
-8
1
2
3
4
5
6
7
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γ = 2.5
γ = 2.0
-4
-2
15 events, cluster technique
9 events, grid technique
60
9 events, cluster technique
5 events, grid technique
(cm
15 events, grid technique
lim. 90%
80
Φν
Probability (%)
100
10
10
-5
-6
5 events, cluster technique
40
10
20
10
0
10
-80
-60
-40
-20
0
20
40
declination (degrees)
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-8
-9
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-60
-40
-20
0
20
40
declination (degrees)
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PM signal (mV)
correction maximum
time (ns)
seuil en tension (mV)
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∆ t in ns
lcm4ars0lcm3ars4_chrgref
<8 =(& #
lcm4ars0lcm3ars4_chrgref
Entries
Mean
RMS
χ2 / ndf
p0
p1
p2
4
2
0
-2
11976
94.62
54.9
101.6 / 64
84.99 ± 3.64
-5.83 ± 0.06
19.7 ± 1.8
-4
-6
-8
0
50
100
150
200
250
=( U 9
:(+ / 300
350
400
Charge in pC
"56 %
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Nhits
lcm4ars0lcm1ars2
lcm4ars0lcm1ars2WITHwalkcorr
Entries
359
Mean
-1.02
RMS
2.782
χ2 / ndf
12.05 / 9
Constant
23.2 ± 2.5
Mean
-0.9098 ± 0.1737
1.822 ± 0.233
Sigma
25
20
lcm4ars0lcm1ars2
Entries
362
Mean
-1.114
RMS
3.13
χ2 / ndf
3.51 / 9
Constant
18.62 ± 1.87
Mean
-1.453 ± 0.383
2.705 ± 0.557
Sigma
15
10
5
0
-10
-5
0
5
10
∆ t in ns
=( U 6= K; 4 4+* 421- +* % G K; %
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Nhits
σ from gaussian fit on ∆ t, run 695
Raw σ from gaussian fit, run 695
ns
WITH walk correction
NO walk correction
2.4
sigma_all_runs_no_cor
Entries
27
Mean
2.027
0.09764
RMS
7
6
sigma_all_runs_with_cor
Entries
Mean
RMS
5
4
2.2
27
1.851
0.1049
3
2
2
1.8
1
1.6
100
200
300
400
500
600
ARS identificator
0
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
2.2
2.4
2.6
2.8
=( U > 3
ns
'> 7 [email protected]" ! " K;%
D
D $ > $$ 6> 2 * # F $ < $ % $ $&
%
0 4 #5
%
Nhits
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Walk correction effect on ∆ ti,run - ∆ ti,run
j
0.6
diff_means_run693
walk correction effect on |∆ ti,run - ∆ ti(run687)|
35
j
30
687
diff_means_run693_nocor
diff_means_run695
diff_means_run695_nocor
0.4
diff_mean_ref687_WITH _WALK_CORRECTION
25
Entries
Mean
RMS
diff_means_run700
diff_means_run700_nocor
20
0.2
_diff_mean_ref687
Entries
75
Mean
0.1323
RMS
0.1191
15
0
10
-0.2
5
-0.4
-0.6
75
0.08567
0.09139
0
100
200
300
400
500
600
ARS identificator
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
ns
=( U 4)8$ 4 )8
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! R "
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4 D 2
run 681
run 687
1.8
run 693
1.6
run 695
1.4
run 697
1.2
run 700
2
σmeas. =
σgaus.
in ns
Ars’s time resolution, laser intensity influence (NO walk correction)
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
100
200
300
400
500
600
100*LCMid + 15*ARSid
=( U > '> K;%
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lcm4ars0lcm1ars0chrg2_cal
lcm4ars0lcm1ars0chrg2_cal
Nhits
Entries
Mean
RMS
1600
10582
77.69
43.36
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
-100
-50
0
50
100
150
200
250
300
350
pC
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7
7
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3 # " # !##
Mean charge in pC
Mean charge vs estimated Nb of pe, one point per ars, one color per run
chrg_npe_run687
chrg_npe_run693
160
chrg_npe_run695
140
chrg_npe_run697
120
chrg_npe_run700
100
80
60
40
20
0
0
1
2
3
4
estimated Npe =
σ2TTS 5
σ2meas. - σ2elec.
=(" U / . '> @ %
Mean charge in pC
mean charge vs Npe, all ars and all runs, binned in Npe
χ2 / ndf
p0
p1
140
36.33 / 11
20.09 ± 4.295
25.06 ± 3.097
120
100
80
60
40
20
0
0
0.5
1
1.5
2
2.5
Npe =
σ32TTS
σ2meas.-σ2elec.
=(= U / . A%? # %
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χ2 / ndf
p0
p1
140
mean charge vs Npe, all ars and all runs, binned in Npe
Mean charge in pC
Mean charge in pC
mean charge vs Npe, all ars and all runs, binned in Npe
2.409 / 6
-28.46 ± 12
48.71 ± 6.268
120
100
2
120
80
60
60
40
40
20
20
0.5
1
1.5
2
2.5
Npe =
σ32TTS
σ2meas.-σ2elec.
4.334 / 10
69.65 ± 9.274
-50.23 ± 13.95
23.78 ± 4.598
100
80
0
0
χ / ndf
p0
p1
p2
140
0
0
0.5
1
1.5
2
2.5
Npe =
σ32TTS
σ2meas.-σ2elec.
=( U / . % ' # )%@9, . # : ?%
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3 # " # !##
offset wrt ars ref in ns
Ars’s time alignment, HV influence, No walk correction
run 9332
run 9333
run 9334
run 9335
run 9336
run 9337
7
6
5
4
3
2
1
0
-1
-2
-3
100
200
300
400
500
600
100*LCMid + 15*ARSid
=(? U 4 & K; % G X %
SOA ! N,,," S)?A ! N,,F" S)IA ! N,,@"% &1 T 7 , !'> ,AA . FAA"%
Number of hit, one per ARS
Transit time variation with HV
dt_dv60
Entries
Mean
RMS
χ 2 / ndf
Constant
Mean
Sigma
16
14
12
10
8
6
dt_dv180
Entries
Mean
RMS
χ2 / ndf
Constant
Mean
Sigma
30
-4.69
0.1989
3.073 / 5
2.58 ± 0.96
-4.619 ± 0.145
0.3143 ± 0.2112
30
-1.865
0.0314
5.796e-11 / -1
21.98 ± 73.74
-1.875 ± 0.108
0.03441 ± 0.06668
dt_dv120
Entries
30
Mean
-3.317
RMS
0.1296
χ2 / ndf
3.394 / 2
Constant
5.623 ± 2.228
Mean
-3.256 ± 0.055
0.1226 ± 0.0611
Sigma
dt_dv60
dt_dv120
dt_dv180
4
2
0
-6
-5
-4
-3
-2
-1
∆ ttransit in ns
=( U 8 & ! K;"% G
X % SOA ! N,,, " S)?A ! N,,F " S)IA !
N,,@ "%
3 # / ! ( 7 offset wrt ars ref in ns
Ars’s time alignment, HV influence, With walk correction
%
run 9332
run 9333
run 9334
run 9335
run 9336
run 9337
5
4
3
2
1
0
-1
-2
100
200
300
400
500
600
100*LCMid + 15*ARSid
=( U 4 & K; % G X % SOA ! N,,," S)?A ! N,,F" S)IA ! N,,@"%
( #$ ( #$ & (? #$ (= #$
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$ $ $ 3$( 7 >& #$ 8 # # 8 &
$ , : , 9 $ $ # # $3 >
$ 9 6Q , 8 L $ $ 8 8 3 M
, # 9 $ $ #$3 3 S # $#(
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$ $ # $ # 4$$ , $ ## 9( $ # $ # , 8 , $ $ 4 4( $#$ 3 $ & : $ $ $8 6> 2 * 9 1 #$ 9 $ 4 , $( $ : $ #$ . $& 9 # > < 6$ $$ & $ #$ $ < $ & 9 3 $ # # #$
9 6 3$ $_(
3 # " # !##
Number of hit, one per ARS
Transit time variation with HV
χ2 / ndf
9
Constant
Mean
8
7
6
Sigma
χ 2 / ndf
dt_dv180
2.017 ± 0.747
Constant
Sigma
dt_dv120
-1.708 ± 0.021
0.07486 ± 0.01851
3.364 / 6
χ 2 / ndf
1/1
Constant
10.92 ± 3.52
Mean
-0.8897 ± 0.0181
Sigma 0.06391 ± 0.01644
-2.796 ± 0.299
Mean
5
dt_dv60
4.124 / 3
7.405 ± 2.684
0.6389 ± 0.4801
4
3
2
1
0
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
∆ ttransit in ns
=( U 8
& K; % G X % SOA ! N,,, " S)?A ! N,,F " S)IA
! N,,@ "%
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8 $ 68 $ # 8( # $
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PHOTOMULTIPLIER TUBE R7081-20
Table 1 : VOLTAGE DISTRIBUTION RATIO AND SUPPLY VOLTAGE
Electrodes
Ratio
K
Dy1 F2
11.3
0
F1
0.6
F3 Dy2 Dy3 Dy4 Dy5 Dy6 Dy7 Dy8 Dy9 Dy10 Dy11 Dy12 Dy13 Dy14 P
0
3.4
5
3.33 1.67
1
1
1
1
1
Capacitors in uF
Supply Voltage : 1700Vdc,
=( U 1.2
1.5
2.2
3
2.4
0.01 0.01 0.01 0.02 0.02
K : Cathode,
Dy : Dynode,
P : Anode,
F : Focus
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PM signal (mV)
time (ns)
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