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Multidétecteur 4$\pi$ INDRA Simulation de la géométrie et étude des détecteurs au silicium

By N. Copinet

Abstract

INDRA is a 4π detector of charged particles (p,d,t,α) and fragments (at least Z = 30) with an excellent space coverage (>80%). It consists of an assembly of 96 ionization chambers, 180 Silicon detectors (30 <θ<450), 324 caesium iodide scintillation detectors, and 12 NE102/NE115 scintillation detectors (20<θ<30) distributed on 17 concentric rings. The detection thresholds are low and the dynamic range in energy is large (minimum 1000). A simulation of INDRA has been carried out in order to assist its technical realisation, the preparation of some experiments, and to guide the analysis of the experimental results according to the most frequently demanded areas of the multidetector. Specifically, identification matrices, both ionization chamber - silicon and caesium iodide - silicon, have been simulated to investigate these factors. The construction of the ring 4-5 (70<θ<140) defines and suggests solutions for the major problems that will be encountered during the construction of the other rings, especially with the mechanical mounting of the silicon detectors. In addition, the study of the electronics associated with the silicon detectors has shown the necessity: - to devise specific amplifiers, on account of the excessive electronic noise of the amplifiers usually used. - to modify the manufacturing criteria of some of the silicon detectors manufacturing criterium (the metallization thickness on the side N+, the choice of high resistivities)INDRA est un détecteur 4π de particules chargées (p,d,t,α) et de fragments (au moins Z = 30) ayant une excellente couverture spatiale (>80%). Il est compose d'un assemblage de 96 chambres d'ionisation, de 180 détecteurs au Silicium (30<θ<450), de 324 scintillateurs à Iodure de Césium et de 12 scintillateurs NE102/NE115 (20<θ<30) repartis sur 17 couronnes concentriques. Les seuils de détection sont faibles et la dynamique en énergie grande (minimum 1000). INDRA a été simule afin d'aider la réalisation technique, la préparation d’expériences et l'orientation du dépouillement en fonction des zones du multidétecteur les plus sollicitées Des matrices d'identification, chambre d'ionisation - Silicium et Iodure de Césium - Silicium, construites a partir d'une physique simulée, en attestent. La réalisation de la couronne 4-5 (70<θ<140) permet d’appréhender les problèmes majeurs qui se poseront lors de la construction des autres couronnes, avec notamment l'insertion mécanique du Silicium. L’étude de la chaine d’électronique associée a ce dernier a montre la nécessite: - de concevoir des amplificateurs spécifiques en raison du bruit électronique trop élevé dans les amplificateurs couramment utilises - de modifier certains critères de fabrication des détecteurs au Silicium (épaisseur de la métallisation cote N+, choix de fortes résistivités

Topics: CESIUM IODIDES, CHARGED PARTICLE DETECTION, ELECTRONIC EQUIPMENT, FOUR-PI COUNTING, I CODES, IONIZATION CHAMBERS, PERFORMANCE, SI SEMICONDUCTOR DETECTORS, SOLID SCINTILLATION DETECTORS, Multidétecteur, Simulation, Détecteur silicium, Chambre d'ionisation, Perts d'énergie, Bruits électroniques, Iodure de césium, Réactions nucléaires, matrice d'identification, Physique nucléaire, Ions lourds, [ PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET ] Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det]
Publisher: HAL CCSD
Year: 1990
OAI identifier: oai:HAL:in2p3-00011192v1
Provided by: HAL-IN2P3

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