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

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

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

3 Rayons Cosmiques d’Énergie Extrême (EECR) Genou 1CR/an/m 2 Cheville 1CR/an/km 2 Origine Galactique Origine extra-galactique EECR : Rayons Cosmiques : 1962 : 1 er EECR (J. Linsley) 2002 : qq. dizaines observés Flux (E>10 20 eV) : 1 EECR/siècle/km 2

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

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

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

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 km 2 de surface active 200-500 évènements par an. Seuil en énergie de détection: 4.10 19 eV Champs de vision: 60° Lentilles : 2,5 m de diamètre ~5000 PM multi-anodes 1 - 2.5 x 10 5 Pixels

8 Description du télescope Structure porteuse Lentilles de Fresnel Surface focale électronique PM Multi-anodes Diaphragme Hamamatsu R5900-M-16/64 Caractéristiques: Champs de vision: 60° Diaphragme : 2m de diamètre 5000 PM multi-anodes 1 à 2,5.10 5 Pixels

9 Détection d’une gerbe Fluorescence : 4-5  /m de trace principales raies : λ=337.1, 357.7 et 391.4 Mesures : [300,400] nm @10 20 eV : 2500-5000  de fluorescence + qlqs centaines de  Cerenkov. E CR = 10 20 eV  = 50°

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

11 EUSO LAPP-2000 –J-P. Mendiburu –P. Nédélec –D. Sillou –Y. Zolnierowski AFEE +MAPMTs 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)

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

13

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

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

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

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

18 Bruits : la Terre vue de nuit

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

20 Pressure ( 0 to 1 atm ) Temperature Air composition (O 2, Ar…) Impurities (humidity, aerosol…) Energy of particles (1.4MeV to 100GeV) Nature of high-energy particle ( e -, ,p…) Presence of Cerenkov light Purpose: Measure air light yield as a function of: Simulate the UV light produced by an air shower in the atmosphere.

21 CERN Test beam facilities: CMS/GIF Particle beam of electron, pion or proton. Flux : 10,000 particle/spill. Control room DAQ UV laser CERN-SPS-X5 Test Beam line e -,   beam Experimental area 1spill / 14s25-100 GeVSPS 1spill / 2s5-15 GeVPS FrequencyEnergyLine

22 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: 10 4 particles 3570 photoelectrons detected. Setup : beam PMT 1m Pressurised tank mirrors PMT beam Quartz window PMT

23 Conclusions 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) EUSO : projet original pour détecter en grand nombre les EECR : Projet en phase étude : nombreux points à étudier Remarque : petit « groupe » jeune et dynamique Besoin : étoffer le groupe pour entrer en phase B