Conception d'un dispositif d'acquisition rapide de grande dynamique : application a la lecture du calorimetre electromagnetique de l'experience atlas

par JEAN-MARIE BUSSAT

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jacques Lecoq.

Soutenue en 1998

à Paris 11 .

mots clés

Résumé

La mise en place du nouvel accelerateur de particules lhc (large hadron collider) au cern entraine dans son sillage de nombreux developpements. Notamment en electronique ou se pose le probleme de l'acquisition de signaux de grande dynamique avec une frequence d'echantillonnage elevee. Typiquement il s'agit d'une dynamique de 65 000 (environ 16 bits) a 40mhz. Differentes solutions a ce probleme seront presentees. L'une d'entre elles consiste a exploiter un convertisseur analogique numerique commercial. Dans ce cas, il est necessaire de le faire preceder d'un dispositif de conditionnement du signal. Cette these decrit une methode permettant de dimensionner un tel systeme appele systeme multi-gain. Elle est illustree par la conception et la realisation d'un circuit integre de choix automatique de gain et son application a un probleme de physique des particules : la lecture du calorimetre electromagnetique de l'experience atlas. Le choix et le dimensionnement des sous-ensembles de ce circuit est presente. Il est suivi par des resultats de mesures faites sur un prototype realise en utilisant la technologie 1,2 m bicmos du fondeur ams. Ils sont suivis par une presentation des ameliorations possibles. On conclut ensuite sur la faisabilite d'un tel dispositif et ses applications qui ne se limitent pas a la physique des particules.

Titre traduit

Design of a high dynamic range, high speed acquisition equipment : application to the readout of the atlas electromagnetic calorimeter

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