Évolution de la contribution française à l'upgrade de LHCb

Ce document décrit l'évolution de la contribution française à l'upgrade de LHCb. Il s'inscrit dans le prolongement de la Lettre d'Intention [1], du Framework TDR [2], du document soumis au Conseil scientifique de l'IN2P3 le 21 juin 2012 [3], et des Technical Design Reports soumis au LHCC en novembre 2013 [4, 5]. Ces derniers concernent le détecteur de vertex et les détecteurs utilisés dans l'identification des particules. La contribution française s'est cristallisée autour de quatre grands projets : l'électronique front-end des calorimètres et du trajectographe à fibres scintillantes, le système de déclenchement de premier niveau et la carte de lecture à 40MHz commune à l'ensemble des sous-systèmes. Dans ce document nous décrivons les contributions envisagées et les ressources nécessaires pour mener à bien ces projets

Contribution française à l'upgrade de LHCb

La contribution française à l'upgrade de LHCb est d etaillée dans ce document et s'inscrit dans le prolongement du Framework TDR soumis au LHCC le 25 mai 2012. La France a contribué à la conception et à la réalisation de la mécanique et de l'électronique de lecture des calorimètres. Elle est l'acteur principal du système de déclenchement de premier niveau et l'initiatrice du projet DIRAC, progiciel de traitement et d'analyse de données dans un environnement distribué. Les physiciens et ingénieurs français ont de nombreuses responsabilités de premier plan et sont très fortement impliqués dans l'analyse des données. Les groupes français souhaitent poursuivre leur forte participation a l'expérience en contribuant a son upgrade, notamment l'électronique de lecture des calorimètres et du trajectographe en fibres scintillantes ainsi qu'au data processing

Contribution française à l'upgrade de LHCb

La contribution française à l'upgrade de LHCb est d etaillée dans ce document et s'inscrit dans le prolongement du Framework TDR soumis au LHCC le 25 mai 2012. La France a contribué à la conception et à la réalisation de la mécanique et de l'électronique de lecture des calorimètres. Elle est l'acteur principal du système de déclenchement de premier niveau et l'initiatrice du projet DIRAC, progiciel de traitement et d'analyse de données dans un environnement distribué. Les physiciens et ingénieurs français ont de nombreuses responsabilités de premier plan et sont très fortement impliqués dans l'analyse des données. Les groupes français souhaitent poursuivre leur forte participation a l'expérience en contribuant a son upgrade, notamment l'électronique de lecture des calorimètres et du trajectographe en fibres scintillantes ainsi qu'au data processing

Sedimentation and Fouling of Optical Surfaces at the ANTARES Site

ANTARES is a project leading towards the construction and deployment of a neutrino telescope in the deep Mediterranean Sea. The telescope will use an array of photomultiplier tubes to detect the Cherenkov light emitted by muons resulting from the interaction with matter of high energy neutrinos. In the vicinity of the deployment site the ANTARES collaboration has performed a series of in-situ measurements to study the change in light transmission through glass surfaces during immersions of several months. The average loss of light transmission is estimated to be only ~2% at the equator of a glass sphere one year after deployment. It decreases with increasing zenith angle, and tends to saturate with time. The transmission loss, therefore, is expected to remain small for the several year lifetime of the ANTARES detector whose optical modules are oriented downwards. The measurements were complemented by the analysis of the ^{210}Pb activity profile in sediment cores and the study of biofouling on glass plates. Despite a significant sedimentation rate at the site, in the 0.02 - 0.05 cm.yr^{-1} range, the sediments adhere loosely to the glass surfaces and can be washed off by water currents. Further, fouling by deposits of light-absorbing particulates is only significant for surfaces facing upwards.Comment: 18 pages, 14 figures (pdf), submitted to Astroparticle Physic

The ANTARES Optical Module

The ANTARES collaboration is building a deep sea neutrino telescope in the Mediterranean Sea. This detector will cover a sensitive area of typically 0.1 km-squared and will be equipped with about 1000 optical modules. Each of these optical modules consists of a large area photomultiplier and its associated electronics housed in a pressure resistant glass sphere. The design of the ANTARES optical module, which is a key element of the detector, has been finalized following extensive R & D studies and is reviewed here in detail.Comment: 26 pages, 15 figures, to be published in NI

Dark Matter Searches with the ANTARES Neutrino Telescope

[EN] The MOSCAB experiment (Materia OSCura A Bolle) uses the Geyser technique for dark matter search. The results of the first 0.5 kg mass prototype detector using superheated C3F8 liquid were very encouraging, achieving a 5 keV nuclear recoil threshold with high insensitivity to gamma radiation. Additionally, the technique seems to be easily scalable to higher masses for both in terms of complexity and costs, resulting in a very competitive technique for direct dark matter search, especially for the spin dependent case. Here, we report as well in the construction and commissioning of the big detector of 40 kg at the Milano-Bicocca University. The detector, the calibration tests and the evaluation of the background will be presented. Once demonstrated the functionality of the detector, it will be operated at the Gran Sasso National Laboratory in 2015.We acknowledge the financial support of the Spanish Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN) and Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO), Grants FPA2012-37528-C02-02, and Consolider MultiDark CSD2009-00064, and of the Generalitat Valenciana, Grants ACOMP/2014/153 and PrometeoII/2014/079.Ardid Ramírez, M. (2016). Dark Matter Searches with the ANTARES Neutrino Telescope. Nuclear and Particle Physics Proceedings. 273:378-382. https://doi.org/10.1016/j.nuclphysbps.2015.09.054S37838227

Performance of the front-end electronics of the ANTARES neutrino telescope

ANTARES is a high-energy neutrino telescope installed in the Mediterranean Sea at a depth of 2475 m. It consists of a three-dimensional array of optical modules, each containing a large photomultiplier tube. A total of 2700 front-end ASICs named Analogue Ring Samplers (ARS) process the phototube signals, measure their arrival time, amplitude and shape as well as perform monitoring and calibration tasks. The ARS chip processes the analogue signals from the optical modules and converts information into digital data. All the information is transmitted to shore through further multiplexing electronics and an optical link. This paper describes the performance of the ARS chip; results from the functionality and characterization tests in the laboratory are summarized and the long-term performance in the apparatus is illustrated.Comment: 20 pages, 22 figures, published in Nuclear Instruments and Methods