Analyse des phenomenes physiques lies au fonctionnement d'un detecteur gazeux a micro pistes micromegas

par Gilles Barouch

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de HENRI ZACCONE.

Soutenue en 2001

à Paris 11 .

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  • Résumé

    Micromegas est un detecteur gazeux a micro pistes invente en 1996. Il comporte deux volumes remplis de gaz separes par une micro grille. Le premier volume, epais d'environ 3 mm, sert a creer un depot d'energie sous forme d'electrons d'ionisation au passage d'une particule chargee. Le second, beaucoup plus mince et a fort champ electrique, amplifie le depot d'energie par un phenomene d'avalanche electronique. Les electrons produits dans l'espace d'amplification sont collectes par des pistes gravees a l'echelle de plusieurs dizaines de micron sur un substrat isolant. La structure de micromegas procure de nombreux avantages. La faible distance anode-cathode permet de fonctionner sous un flux eleve de particules grace a une evacuation rapide des ions produits dans l'avalanche. En outre, la granularite obtenue contribue a la mesure des points d'impacts des particules avec de bonnes resolutions spatiales. Dans cette these, effectuee au service de physique des particules du cea, sont presentes les tests experimentaux ainsi que les simulations qui ont permis d'etudier et d'optimiser les performances des detecteurs micromegas. Des prototypes micromegas ont ete testes a plusieurs reprises en faisceaux de particules. L'analyse des donnees obtenues a montre un fonctionnement stable et efficace des chambres ainsi qu'une excellente resolution spatiale. En parallele a ces mesures sous faisceaux, une etude detaillee des phenomenes physiques lies au fonctionnement de micromegas a conduit au developpement d'un programme de simulation monte carlo du detecteur. Les donnees experimentales ont ete comparees aux donnees monte carlo. L'accord entre les mesures et les calculs s'est revele satisfaisant. Le programme de simulation, une fois valide, a ete utilise pour etudier l'influence des differents parametres (geometrie, gaz) sur les performances du detecteur. Cette simulation a permis d'optimiser les performances de micromegas et de mieux comprendre la reponse du detecteur.


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  • Détails : 1 vol. (230 p.)
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