Tests en faisceau à DESY de la TPC Micromegas D. Attié, P. Colas, E. Delagnes, M. Dixit, A. Giganon, J.-P. Martin, T. Matsuda, M. Riallot, F. Senée, Y-H Shin, S. Turnbull, R. Yonamine (Carleton, KEK, Saclay) Le “Large Prototype” Installation à DESY Tests en faisceau LoI ILD Plans pour Evolution du contexte

SOCLE Annecy - 8 déc TPC Micromegas2 Le Large Prototype Cage de champ construite par DESY Aimant PCMAG 1T de KEK Hodoscope de trigger cosmique de Saclay Mécanique de l’endplate de Cornell Hodoscope de trigger faisceau par Nikhef But: tester en cosmiques et en faisceau (e-, 5 GeV) des panneaux Micromegas, GEMs et ‘Gridpix’

SOCLE Annecy - 8 déc TPC Micromegas3

SOCLE Annecy - 8 déc TPC Micromegas4 Large Prototype: Le trigger cosmique Th. Chaminade, P. Colas, M. Karolak, S. Hervé, Y. Kudenko, F. Pierre, J.M. Reymond, M. Riallot, F. Senée, S. Turnbull MPPC=SiPM (thermorégulé par effet Peltier)

SOCLE Annecy - 8 déc TPC Micromegas5 Large Prototype: un trigger cosmique High-tech Installé à DESY du 7 au 10 juillet. Prochaine étape: logique sur FPGA

SOCLE Annecy - 8 déc TPC Micromegas6

SOCLE Annecy - 8 déc TPC Micromegas7 Panels: in : 1 panel at a time in the centre of the detector. Start with standard pads Continue (after a week November) with a resistive panel. Others are dummy. Also plans for trying a multichip InGrid+TimePix panel in 2009 One panel successfully mounted week 44

SOCLE Annecy - 8 déc TPC Micromegas8 Echange d’un module possible sans démonter la chambre.

SOCLE Annecy - 8 déc TPC Micromegas9

SOCLE Annecy - 8 déc TPC Micromegas10 Two panels ready and tested at DESY One with standard pads, one with resistive anode (Carbon-loaded kapton)

SOCLE Annecy - 8 déc TPC Micromegas11 PREMIERES DONNEES

SOCLE Annecy - 8 déc TPC Micromegas12 P5, standard anodeP5, resistive anode T2K gas, resistive anode Données prises à 50 et 100 MHz, avec des peaking times de 200ns, 400ns, 1 and 2  s

SOCLE Annecy - 8 déc TPC Micromegas13

SOCLE Annecy - 8 déc TPC Micromegas14

SOCLE Annecy - 8 déc TPC Micromegas15 Z (mm) origine arbitraire Temps de dérive (µs) Vitesse de dérive mesurée (Edrift = 230 V/cm, 1002 mbar) : 7.56 ± 0.02 cm/µs Prédiction Magboltz : ± pour Ar:CF4:isobutane:H2O/95:3:2:100ppm

SOCLE Annecy - 8 déc TPC Micromegas16 faisceau cosmiques Largeur du faisceau en x et en z: 3.9 mm Longueur de la dérive de la TPC : cm (mesurée avec les cosmiques) cm (survey)

SOCLE Annecy - 8 déc TPC Micromegas17 Résidus obtenus par barycentre à 40 cm : s=450 µ (attendu de la diffusion: 315 microns * √40 cm / √22 = 445) x-x(track) (mm)

SOCLE Annecy - 8 déc TPC Micromegas18 Etude des distortions: résidus ligne par ligne

SOCLE Annecy - 8 déc TPC Micromegas19 Déviation d’une droite verticale (en microns) Numéro de ligne de pads Écart type : 9 microns

SOCLE Annecy - 8 déc TPC Micromegas20 Deux autres panneaux en construction Un avec une anode resistive sérigraphiée. Un avec couches minces déposées : première étape, petite anode de cm en cours de réalisation à Neuchate dans un petit four (plus facile à régler), avec une couche de 10 microns de Si amorphe et un micron de Si polycristallin (1000 Ohm.cm pour obtenir la valeur adéquate de RC. Si OK, on passe à un grande circuit imprimé dans un grand four. (N. Wyrsch, Neuchatel)

SOCLE Annecy - 8 déc TPC Micromegas21 Panneau TimePix multichip en cours d’étude. Prototype réalisé (délivrable EUDET sous la responsabilité de Saclay, mars 2008)

SOCLE Annecy - 8 déc TPC Micromegas22 Panneaux GEMs : pads 1.25 x 5.25 mm. Double GEM épaisses (100 microns) +grille ou GEM de gating, équipées d’électronique PASA+ALTRO (évoluée d’ALICE) En cours de préparation au Japon pourraient être prêts avant fin mars

SOCLE Annecy - 8 déc TPC Micromegas23 plans Choisir la meilleure technique pour faire le panneau en bulk résistif (Carbon-loaded kapton, cermet, Si amorphe et polycristallin, sérigraphie à l’encre résistive). Passer à 7 panneaux. Pour cela, il faut que l’électronique soit disposée ‘à plat’ derrière chaque module: front end mezzanine. -Dessiner de nouvelles cartes -R&D pour supprimer les protections par composants discrets -R&D pour utiliser le Si nu des chips AFTER

SOCLE Annecy - 8 déc TPC Micromegas24 LoI ILD Participation à la LoI: (conveners Ron Settles et Keisuke Fujii) Dessin d’une endplate Nous allons étudier le support de la TPC sur l’aimant

SOCLE Annecy - 8 déc TPC Micromegas25 Conclusion Le Large Prototype est maintenant opérationnel, avec des modules Micromegas. Plusieurs modules seront testés en faisceau en 2008, dont plusieurs résistifs et au moins un à lecture digitale. Si accepté par le Conseil Scientifique d’Irfu/SPP, le Large Prototype sera équipé de 7 panneaux à électronique mezzanine en 2010.