Etude theorique et experimentale du bruit dans une chaine de cinematographie ultra-rapide (camera a balayage de fente, intensificateur a galette de microcanaux et camera ccd)

• Auteur / Autrice : AURELIA SECROUN
• Direction : Pierre Encrenaz
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Les plasmas crees par des lasers de puissance sont similaires a ceux trouves dans certains objets astronomiques, comme les enveloppes des supernovae. Le laser megajoule au cea offre des moyens d'investigation de tels plasmas en laboratoire et de confrontation avec les observations astronomiques. Dans ce cadre, la cinematographie ultra-rapide apporte une instrumentation dediee a l'imagerie avec une resolution temporelle de l'ordre de la picoseconde. A ces echelles de temps, la faiblesse du signal pousse l'instrumentation aux limites de ses performances. Ces limites sont definies par la presence du bruit instrumental. Le but de ce travail est de caracteriser le bruit dans la camera a balayage de fente (cbf) et l'intensificateur a galette de microcanaux (iil) qui constituent la chaine de detection de notre etude. Apres que le signal observe (x, neutrons, etc. ) est converti en signal optique, la cbf realise la discrimination temporelle et l'iil amplifie le signal pour son enregistrement. Nous avons montre que le bruit de la cbf est statistiquement independant du signal, additif, et de type poissonnien. Ce bruit est du aux conversions photoelectroniques (photocathode) et aux pertes de signal (optique electronique). Quant a l'iil, son bruit est independant du gain de la galette. Par ailleurs, il s'est avere que le bruit que nous avons mesure est essentiellement representatif de l'efficacite quantique de la photocathode. Nous avons egalement mis en evidence des signaux parasites propres a la geometrie de l'instrument qui doivent etre corriges. Enfin, nous avons mis en uvre une simulation, qui permet d'obtenir des informations pertinentes sur les phenomenes mis en jeu. Dans l'association de ces deux instruments, alors que la cbf est indispensable, l'augmentation de son efficacite quantique permettrait d'enregistrer le signal directement sur une camera ccd et donc de parer la mauvaise resolution et le bruit apportes par l'intensificateur en limitant son utilisation.