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Etude du comportement de détecteurs gazeux à micropistes MSGC sous irradiations intenses de neutrons rapides

Le CERN a décidé de remplacer le LEP par le collisionneur LHC. Celui-ci va utiliser des hadrons et devrait être mis en service en 2005.
Auprès de ce nouvel accélérateur, plusieurs expériences sont prévues dont CMS pour laquelle la Belgique participe à l'élaboration et la construction d'une partie du trajectographe central qui sera constitué de détecteurs à micro-pistes et à volume sensible gazeux, les MSGC.
Cette thèse s'inscrit dans le cadre des développements instrumentaux de l'expérience CMS. En effet, d'après les résultats de simulations, le flux des neutrons rapides y sera important. Nous nous sommes donc attelés à l'études du comportement des détecteurs MSGC sous flux intense de neutrons rapides.
Pour ce faire, nous avons développé un nouveau faisceau de neutrons rapides à partir de la réaction 9Be(d,n)10Be en utilisant un faisceau de deutons sur une cible épaisse de béryllium.
Dans le même temps, nous développions un système de mesure de très faibles courants (nanoampèremètre) sous des différences de potentiel aussi élevées que 5000 volts ainsi que l'enregistrement en ligne des mesures. Ce système permet en effet d'étudier le comportement du détecteur et plus particulièrement la présence de décharges.
En collaboration avec les instituts belges (UIA, IIHE, UMH) et français (Strasbourg), plusieurs irradiations neutrons ont été effectuées sur différents prototypes de MSGC. Les principales conclusions qui ont été tirées sont :
- Les neutrons produisent des particules fortement ionisantes par réactions nucléaires avec les atomes des détecteurs. Celles-ci peuvent déposer un signal sur un grand nombre de pistes augmentant ainsi l'occupation du détecteur.
- A partir d'une certaine valeur de gain, liée au type de MSGC, des décharges peuvent apparaître qui peuvent limiter la marge de fonctionnement des MSGC et causer des dégâts irréversibles.
Du fait de la présence de neutrons rapides dans CMS et tenant compte des résultats des tests effectués à Louvain-la-Neuve, les MSGC, dans leurs conceptions originales, ne sont pas adaptés pour CMS en terme de robustesse. Par contre, des tests dans un faisceau de pions au PSI ont montré des résultats très encourageants pour la combinaison GEM+MSGC.

Identiferoai:union.ndltd.org:BICfB/oai:ucl.ac.be:ETDUCL:BelnUcetd-11042002-151357
Date18 May 2001
CreatorsBernier, Kim
PublisherUniversite catholique de Louvain
Source SetsBibliothèque interuniversitaire de la Communauté française de Belgique
LanguageFrench
Detected LanguageFrench
Typetext
Formatapplication/pdf
Sourcehttp://edoc.bib.ucl.ac.be:81/ETD-db/collection/available/BelnUcetd-11042002-151357/
Rightsunrestricted, Je certifie qu'au besoin, j'ai obtenu et joint à ceci une permission écrite du propriétaire de chaque partie de ma thèse qui aurait été reproduite en permettant la distribution comme spécifié ci-dessous. Je certifie que la version de la thèse soumise est la meme que celle qui a été approuvée par le jury. J'accorde à l'Université Catholique de Louvain ou ses membres une licence non-exlusive pour archiver et rendre accessible, sous les conditions spécifiées ci-dessous, ma thèse en entier ou en partie par tous les moyens de communication connus pour l'instant.Je conserve tous les autres droits de propiété pour la reproduction de ma thèse. Je conserve également le droit d'utiliser dans de futurs travaux toute ou des parties de cette thèse.

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