Le developpement de micromegas, un nouveau detecteur gazeux de position a microgrille

• Auteur / Autrice : GAEL PUILL
• Direction : Bernard Tamain
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Caen

Résumé

Cette these presente le principe de fonctionnement des detecteurs gazeux de particules en mettant l'accent sur le cas particulier de micromegas. Ce detecteur est constitue de deux espaces separes par une microgrille (pas 50 m, epaisseur 5m). Un espace large de plusieurs millimetres permet le depot d'energie des particules chargees ou l'interaction des photons x, des paires electrons-ions sont creees. On impose un champ electrique faible dans cette espace (1 kv. Cm - 1), pour faire deriver les electrons vers la microgrille. L'espace compris entre la microgrille et le plan d'anode, dont la largeur est de l'ordre de la centaine de microns, permet l'amplification des signaux grace a l'imposition d'un champ electrique fort (40 kv. Cm - 1). La lecture des signaux est realisee sur les anodes du detecteur. Les anodes sont des pistes metalliques deposees sur un substrat. Une etude approfondie et une optimisation des caracteristiques de ce detecteur ont ete menees. De nombreuses etudes ont concerne l'optimisation du melange gazeux en vue d'obtenir un gain eleve, une totale efficacite de detection pour les particules au minimum d'ionisation (mip) et une localisation precise de la position du passage de ces particules. Des gains de 5. 10 5 ont ete obtenus. Une totale efficacite de detection des mips a ete mesuree. La resolution spatiale du detecteur qui depend principalement de la diffusion transverse des electrons dans l'espace de conversion et du pas des pistes peut atteindre 11 m. En utilisant un generateur de rayons x, nous avons montre le bon fonctionnement du detecteur jusqu'a des densites de flux de photons x atteignant 10 7 x. Mm 2. S - 1. Une baisse du gain maximum en fonction de la densite de flux de photons a ete observee. Ce detecteur semble tres prometteur pour des applications dans le domaine de la physique des hautes energies et de la detection des photons x.