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La physiques des EECRs Le projet EUSO EUSO LAPP Simulation Surface Focale Bruit; albedo

R&D EUSO. La physiques des EECRs Le projet EUSO EUSO LAPP Simulation Surface Focale Bruit; albedo Mesure de fluorescence Conclusion. R&D EUSO. La physiques des EECRs Le projet EUSO EUSO LAPP Simulation Surface Focale Bruit; albedo Mesure de fluorescence Conclusion.

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La physiques des EECRs Le projet EUSO EUSO LAPP Simulation Surface Focale Bruit; albedo

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Presentation Transcript

  1. R&D EUSO • La physiques des EECRs • Le projet EUSO • EUSO LAPP • Simulation • Surface Focale • Bruit; albedo • Mesure de fluorescence • Conclusion

  2. R&D EUSO • La physiques des EECRs • Le projet EUSO • EUSO LAPP • Simulation • Surface Focale • Bruit; albedo • Mesure de fluorescence • Conclusion

  3. Rayons Cosmiques d’Énergie Extrême (EECR) 1962 : 1er EECR (J. Linsley) 2002 : qq. dizaines observés Rayons Cosmiques: Origine Galactique Genou 1CR/an/m2 Origine extra-galactique Cheville 1CR/an/km2 EECR : Flux (E>1020eV) : 1 EECR/siècle/km2

  4. Origine des EECRs • BOTTOM UP : Particules accélérées • : Processus « classiques » • TOP DOWN : Particules créées • : Nouvelle physique GZK: interaction avec le CMB Sources<50Mpc Anisotropie: 6 doublets 1 triplet directions des sources des 58 EECR détectées par AGASA

  5. R&D EUSO • Le projet EUSO • EUSO LAPP • Simulation • Surface Focale • Bruit; albedo • Mesure de fluorescence • Conclusion

  6. EUSO EECR TRANSMISSION DANS l’ATMOSPHERE ’ FLUORESCENCE CERENKOV REFLEXION SUR LE SOL (albédo) BRUITS DEFOND Principe de l’expérience

  7. Le projet EUSO (Extreme Universe Space Observatory) • Projet de l’ESA • en phase A depuis mars 2002 • Lancement > 2007 • Sur l’ISS (380km d’altitude) • 100 000 km2 de surface active • 200-500 évènements par an. • Seuil en énergie de détection: • 4.1019eV • Champs de vision: 60° • Lentilles : 2,5 mde diamètre • ~5000 PM multi-anodes • 1 - 2.5 x 105 Pixels

  8. Hamamatsu R5900-M-16/64 Description du télescope • Caractéristiques: • Champs de vision: 60° • Diaphragme : • 2m de diamètre • 5000 PM multi-anodes • 1 à 2,5.105 Pixels électronique Structure porteuse Surface focale PM Multi-anodes Lentilles de Fresnel Diaphragme

  9. Détection d’une gerbe • ECR = 1020 eV •  = 50° Fluorescence : 4-5 g/m de trace principales raies : λ=337.1, 357.7 et 391.4 Mesures :[300,400] nm @1020eV : 2500-5000 g de fluorescence + qlqs centaines de g Cerenkov.

  10. R&D EUSO • EUSO LAPP • Simulation • Surface Focale • Bruit; albedo • Mesure de fluorescence • Conclusion

  11. EUSO-LAPP : who ’s who/what • EUSO LAPP-2002 • P. Nédélec • D. Naumov (VE) • P. Colin (T) • F. Cadoux (IE) • P. Chardonnet (LAPTH) • J-P Mendiburu • J-P Vialle • C. Girard • Simulation • Surface Focale • Mesures (FLY) • EUSO LAPP-2000 • J-P. Mendiburu • P. Nédélec • D. Sillou • Y. Zolnierowski • AFEE +MAPMTs

  12. Simulation • Package de simulation de physique • Accessible à la collaboration (CVS@CCIN2P3) • Interface avec ESAF (detector+rec)

  13. EUSO SENSITIVITY(preliminary) Requirements for the shower maximum: • More than 2 fluorescent photons per GTU • More than 2 cherenkov photons per GTU

  14. EUSO FS Support structure “new version” According to the work performed in Genova on Macrocell, we did new FEA on the structural support. Macrocell CAD designs from INFN Genova New PMT arrangement on FS Each square = 2*2 PMT microcell Franck CADOUX Faro, September, 2002. page 1

  15. EUSO FS Concept “Alenia” FS intégrée au “cylindre” EUSO: 1. Fait suite au document Alenia 2. Modifications envisagées / FS Structure porteuse FS (macrocells cachées) Structure porteuse « Alenia » Optiques EUSO Interfaces / Lanceur + Module ISS Franck CADOUX Paris PCC, le 10-10-2002. page 1

  16. EUSO FS Zoom sur FS • Liste des items à couvrir: • Structure porteuse FS • Intégration des macrocells • Aspect thermique • Etancheité lumière • Gestion-Intégration éléctronique (cables + boitiers + …) • - etc … Franck CADOUX Paris PCC, le 10-10-2002. page 3

  17. Bruits : la Terre vue de nuit

  18. Nuages & albedo Réflectance de la Terre le 22 juin 2002 au dessus de 20%

  19. MACFLY Purpose: Measure air light yield as a function of: • Pressure ( 0 to 1 atm ) • Temperature • Air composition (O2, Ar…) • Impurities (humidity, aerosol…) • Energy of particles (1.4MeV to 100GeV) • Nature of high-energy particle (e-,,p…) • Presence of Cerenkov light Simulate the UV light produced by an air shower in the atmosphere.

  20. Line Energy Frequency PS 5-15 GeV 1spill / 2s SPS 25-100 GeV 1spill / 14s MACFLY CERN • Test beam facilities: CMS/GIF • Particle beam of electron, pion or proton. • Flux : 10,000 particle/spill. Experimental area UV laser e-,p- beam DAQ CERN-SPS-X5 Test Beam line Control room

  21. MACFLY beam Setup : 1m mirrors Quartz window beam PMT Pressurised tank PMT PMT PMT • We control temperature,pressure and gas composition in the tank. • Mirror system collects the light (geometric efficiency: 57% ). • several PMT detect the light ( with or without filters ). • First simulation: • in dry air at atmospheric pressure: • 104 particles 3570 photoelectrons detected.

  22. Conclusions EUSO: projet original pour détecter en grand nombre les EECR : Projet en phase étude : nombreux points à étudier • Études actuelles aux LAPP (phase A): • Simulation (interactions, fluo+cerenk,transfert radiatif) • Bruits de fond, albédo • Mécanique Surface Focale • Préparation de mesures de fluorescence (MACFLY) Remarque : petit « groupe » jeune et dynamique Besoin: étoffer le groupe pour entrer en phase B

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