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Maintenance et étalonnages relatifs en énergie

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Pendant toute la durée de prises de données de NEMO3, le groupe a eu en charge, avec le groupe NEMO du LAL, la surveillance et la maintenance de l’ensemble du détecteur incluant le suivi de la qualité des données ainsi que les éventuelles interventions à distance ou sur site. Les physiciens du groupe, comme l’ensemble des physiciens de la collaboration, ont également assuré des temps de prises de données pendant toute la durée de l’expérience.

Le groupe a particulièrement étudié le calorimètre du détecteur et plus précisément son système d’étalonnage par lumière laser. Le calorimètre de NEMO3 était formé de 1940 scintillateurs plastiques de 20 x 20 x 10 cm3 couplés à des photomultiplicateurs 3 ou 5 pouces. L’étalonnage était réalisé tous les mois à l’aide d’une source de 207Bi émettant des électrons de conversion. Un suivi quotidien relatif de cet étalonnage était assuré par un système laser permettant d’injecter une lumière calibrée aux 1940 PM. Outre la participation aux prises de données, le groupe a mis au point la méthode du suivi des gains des PM [G. Lutter, Thèse de l’Université Bordeaux 1, N° ordre 3248 (2006)] et a confirmé la précision de 1% souhaitée sur le suivi de gain des compteurs pour 98% des PM. Un désaccord supérieur au pourcent entre cet étalonnage et l’étalonnage absolu en 207Bi a cependant été observé pour les 2% de PM restants. L’origine de ce désaccord s’explique par la légère différence de longueur d’ondes entre la lumière émise dans le scintillateur lors des étalonnages absolus et celle véhiculée par les fibres optiques du laser aux PM. Des études qualitatives réalisées par des sociétés commercialisant des PM ont montré que le gain d’un PM mais surtout sa variation au cours du temps pouvait être différente suivant la longueur d’ondes détectée. Cette différence est variable en fonction du PM. Le groupe a donc décidé de construire, avec l’aide du service instrumentation du laboratoire, un banc de mesure de cette dépendance entre longueur d’onde et gain. Le développement de ce banc de test et l’étude associée ont fait l’objet d’une partie du travail de thèse de Christophe Hugon. Le principe repose sur la lumière de plusieurs DEL filtrée en longueur d’ondes et injectée dans un même PM étalonné en parallèle par une source de 207Bi. Après plusieurs mois de mesures, cette étude a montré que le suivi des gains des PM peut diverger de plusieurs pourcents en 1 mois pour seulement quelques nm de différence entre les longueurs d’ondes des lumières injectées.

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Evolution (normalisée à 1) du gain d’un même PM (NEMO3) sur une période de 4 mois, mesurée avec une longueur d’onde de 414±2 nm (bleu), 420±2 nm (vert), 440±2 nm (jaune) et 460±2 nm (rouge).