Contribution à l'étude de la lecture des cristaux du calorimètre électromagnétique de l'expérience CMS au LHC

par Franck Martin

Thèse de doctorat en Sciences. Physique des particules

Sous la direction de Bernard Ille.

Soutenue en 1998

à Lyon 1 .

Le jury était composé de Bernard Ille.


  • Résumé

    La recherche du boson de higgs neutre a travers sa desintegration en deux photons fournit un signal tres prometteur pour une masse comprise entre 90 et 150 gev, mais necessite un calorimetre electromagnetique de tres haute resolution. Le calorimetre electromagnetique de cms doit etre compose de plus de 80000 cristaux en tungstate de plomb, pbwo#4. Dans la partie centrale, le baril, la lecture de la lumiere de scintillation est effectuee a l'aide de photodiodes a avalanche, un photosenseur en silicium avec gain interne, relativement nouveau en physique des hautes energies. En ce qui concerne l'electronique de lecture, l'energie disponible dans le centre de masse (14 tev) ainsi que la frequence des collisions (40 mhz) du lhc imposent des contraintes en ce qui concerne le traitement du signal jusqu'a l'acquisition. La solution retenue consiste a apparier deux photodiodes a avalanche, dont il faut controler tous les parametres (gain, dependance en temperature, courant d'obscurite,) et a les associer a un preamplificateur bas bruit, a grande gamme dynamique (50 mev - 2 tev) suivi d'un compresseur lineaire a quatre pentes et d'un convertisseur analogique-numerique a echantillonnage 12 bits, 40 mhz. Ce memoire presente les differents prototypes de calorimetre electromagnetique testes en faisceau de particules de hautes energies. Une resolution en energie de 0. 6% a 100 gev a ainsi ete obtenue avec une electronique de lecture conventionnelle, alors que dans le meme temps evoluait la chaine electronique en technologie integree, resistante aux radiations.

  • Titre traduit

    Electromagnetic calorimeter readout for the cms detector at lhc


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Informations

  • Détails : 1 vol. (v-126 p.)
  • Annexes : Bibliogr. pagination multiple [5] p.

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  • Bibliothèque : Université Claude Bernard (Villeurbanne, Rhône). Service commun de la documentation. BU Sciences.
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