Evolution du systme Laser ATLAS Objet Runion CESPI

Evolution du système Laser ATLAS Objet Réunion CESPI 22 février 2007 François Vazeille Remplacement de deux éléments: (Information donnée au CESPI d’octobre 2005, avril 2006 et janvier 2007 et auprès d’autres instances) - Le Laser lui-même. - L’automate. Les raisons: - Les deux seuls éléments sans spares disponibles En cas de panne, le système Laser ne fonctionne plus. - Remplacement impossible du Laser par un Laser équivalent: • Le cout (~4000 €). • La disponibilité problématique d’un Laser équivalent. • Les inconvénients du Laser (Cohérence, temps d’arrivée des signaux, fragilité…). - Remplacement de l’automate par un système maison plus pratique Échéance: 2008, sauf difficultés de réalisation. 1

Rappel du rôle et du fonctionnement du système Laser Créations de pulses lumineux équivalents à ceux délivrés par des particules dans le Calorimètre à Tuiles d’ATLAS: Responsabilité de Clermont. 400 Fibres optiques distribuent les pulses aux 10000 PMTs du Calorimètre via des systèmes de partage implantés à l’intérieur des Modules (Responsabilité de Coimbra). L’un des 3 systèmes de calibration du Calorimètre intervenant à divers niveaux de l’électronique, donc complémentaires. Automate Boîte Photodiode Tête Laser Electronique VME LPC Boîte Monitoring Laser LPC Fibre Pompe Laser 2

Laser Box (vertically in the Rack) Daniel Lambert Bottom Top Photodiode Box PMT 500 Shutter Semi-reflecting mirror Laser Head Filter Wheel Filters Liquid fibre towards the Optical Patch Panel 800 Fibre back from the Optical Patch Panel 3

Laser ROB Las. Co Network Laser VME crate C P U A D C L I L A S S L A M A L A S T R O D Stand-alone DAQ SHAFT PLC Siemens S 7 -300 PMTs Photodiodes Box Laser Head Laser Pump 4

Source de lumière Cahier des charges Source de lumière monochromatique, pulsée, déclenchée et modulée en amplitude. Longueur d’onde dans l’intervalle [480, 540 nm]. Plus elle est proche la borne inférieure, meilleur est le système. Largeur des pulses: ~10 -15 ns. Fréquence de fonctionnement: 0. 5 à 100 Hz. Energie et puissance maximale à 100 Hz: ~100 µJ et 11 m. W. Dynamique: 25 à 30. Dimension du faisceau en sortie: < 10 mm. Volume disponible: 80 x 390 x 90 mm 3 La nouvelle source de lumière et son électronique doivent s’insérer dans le système existant sans autres modifications que le remplacement de la Tête Laser et la suppression de la Pompe Laser et du Toron de fibres associé. Utilisation possible en mode continu. 5

Piste de départ Utilisation d’une ou plusieurs LEDs (en mosaïque). Evolution du système implanté dans les 7 Bancs Tests des PMTs conçus au LPC. Travaux exigés Optique/électronique: choix d’un type de LED. Optique: faisceau délivré conforme aux spécifications. Mécanique: Boîte renfermant l’optique conforme aux spécifications. Electronique: Alimentations et déclenchements simultanés des LEDs (Plus simple si une seule LED suffit). Informatique associée à l’électronique. Personnels Supervision par un Physicien (CNRS + contribution Louis-Pierre Says) Total de 1. 5 FTE: Electroniciens (Robert Chadelas et Michel Crouau + Techniciens) Mécaniciens (à décider) 6

Automate Cahier des charges Mêmes services que l’automate existant: - Commandes mêmes mécanismes: Source , Roue tournante, shutter… - Commande/contrôle des mêmes systèmes: • Températures, humidité, débit de gaz. • Alimentations Basses Tensions (4 Photodiodes, cartes électroniques, …). • Alimentations Hautes Tensions des 2 PMTs. • • • Implémentation dans le châssis VME Laser. Commande/contrôle via le VME. Travaux exigés Electronique. Informatique on-line. Personnels Supervision: FV. Total de 1 FTE: Robert Chadelas + Techniciens (Travail déjà commencé). 7

Rappels Après le démarrage du LHC (Novembre 2007 … et avril 2008), les activités SLHC seront abordées: ATLAS et CMS sont les plus concernés, … et nous sommes dans ATLAS. Discussions dans le cadre d’ATLAS (Structure en place et en fonction), internes au LPC et en accord avec ATLAS/IN 2 P 3. Activités déjà en cours: Marseille, Paris + Micro-électronique IN 2 P 3. 8