13/11/2018 Les activités CTA au sein du service électronique Réunion de service electronique Mardi 22 novembre 2016 Entrez votre nom

Plan de la présentation Qu’est ce que CTA ? Qu’est que NectarCAM et LSTCAM Responsabilités du service electronique du LAPP 22/11/2016 The Cherenkov Telescope Array (Julie Prast)

CTA = Cherenkov Telescope Array 22/11/2016 The Cherenkov Telescope Array (Julie Prast)

The Cherenkov Telescope Array (J. Knödlseder) CTA consortium CTA Consortium members status 1281 members 413 FTE CTA Consortium members come from 31 countries 91 parties 194 institutes The Cherenkov Telescope Array (J. Knödlseder)

The Cherenkov Telescope Array (Julie Prast) CTA sites 22/11/2016 The Cherenkov Telescope Array (Julie Prast)

The Cherenkov Telescope Array (Julie Prast) The CTA Observatory SST (4m) MST (12m) LST (23m) South North 1 km Characteristics 2 sites (north & south) 3 telescope size classes About 120 telescopes in total 3 km 22/11/2016 The Cherenkov Telescope Array (Julie Prast)

Detecting VHE gamma rays 2° 10 km Area ~ 50000 m2 Opening angle: 1-2 degrees 100 blue photons m-2 within few ns at 1 TeV 200 – 300 m 22/11/2016 The Cherenkov Telescope Array (Julie Prast)

The Cherenkov Telescope Array (Julie Prast) Large size telescopes Science drivers Lowest energies (< 200 GeV) Transient phenomena DM, AGN, GRB, pulsars Characteristics Parabolic design 23 m diameter 370 m2 effective mirror area 28 m focal length 1.5 m mirror facets 4.5° field of view 0.11° PMT pixels active mirror control Carbon-fibre arch structure (fast repointing) Array layout South site: 4 LST North site: 4 LST Status Some elements prototyped First full telescope under construction in La Palma 22/11/2016 The Cherenkov Telescope Array (Julie Prast)

Medium size telescopes Science drivers Mid energies (100 GeV – 10 TeV) DM, AGN, SNR, PWN, binaries, starbursts, EBL, IGM Characteristics Modified Davies-Cotton design 12 m diameter 90 m2 effective mirror area 1.2 m mirror facets 16 m focal length 8° field of view 0.18° PMT pixels Array layout South site: 25 MST North site: 15 MST Status Telescope prototyped (Berlin-Adlershof) Prototype cameras under construction (2 types: NectarCAM & FlashCam) 22/11/2016 The Cherenkov Telescope Array (Julie Prast)

NectarCAM on MST Telescopes Weight: 1. 93 tons Size: 2.8 x 2.9 x 1.15 m Field of view: 8o Active part: 1855 pixels 265 modules 15 Institutes ~50 active members 3 countries (France, Spain, Germany) 22/11/2016 The Cherenkov Telescope Array (Julie Prast)

The Cherenkov Telescope Array (Julie Prast) Basics of NectarCAM Nectar analogue memory ASIC Modular camera with 265 7-dynode PMTs modules -Nectar chip based module (2 gains/channel) => realizes the capture and digitization of data. -Mechanics, service, trigger elements, etc in common with LSTCAM. -Interfaces to structure similar to FlashCAM. The Cherenkov Telescope Array (Julie Prast) 22/11/2016

Subcomponent Prototyping (2011-2015) Module Focal plane instrumentation Trigger Interface Board Embedded camera controller Module holder Thermal prototype 5 module Cluster 22/11/2016 The Cherenkov Telescope Array (Julie Prast)

The Cherenkov Telescope Array (Julie Prast) Pre-Production Module Holder Mini-Camera avec 19 modules 22/11/2016 The Cherenkov Telescope Array (Julie Prast)

Responsabilités au niveau du LAPP Service electronique : Développement d’un système pour la sécurité et le contrôle des cameras NectarCAM et LSTCAM (Nadia, Jean-Luc, Julie) Ingénierie système pour NectarCAM (Julie) Management systèmes auxiliaires pour LST (Eric, Armand) Développement d’un ASIC de lecture pour SiPM (Richard, Fatima) Et aussi : Conception des arches du LST et du Drive (Guillaume, Nicolas G, Ino, …) Software de contrôle LST (Thierry, JL) Groupe DATA pour exploitation et le stockage des données (Giovanni Nadine, and co) Responsabilité France CTA IN2P3 (Jean-Pierre) 22/11/2016 The Cherenkov Telescope Array (Julie Prast)

Systeme de sécurité et slow control Organe intelligent qui assure la sécurité de la camera nuit et jour. Prépare la camera avant les observations Met en sécurité la camera en cas de problème. Surveillance des paramètres environnementaux de la camera (T°, P, R. humidité, consommation …) et du statut des différents éléments de la camera (états des portes, des alims…). Contrôle des systèmes auxiliaires (alimentation, système de calibration du télescope et de la camera, refroidissement, …) Résistance aux vibrations, chocs, t° : [-20 ; +70] Basé sur un compact RIO Processeur temps réel basé sur un système d’exploitation Linux FPGA Zynq (Xilinx) Modules d’E/S : 8 slots Communication avec le système de contrôle de la camera via l’interface standard OPCUA 22/11/2016 The Cherenkov Telescope Array (Julie Prast)

ECC Box Implementation Study of the ECC box internal implementation is ongoing. Room available ~32*64 cm2 plate Quite little for all features. Power units (stepper drive) of the 3 reflective target motors will need to be placed outside. cRIO crate Extension crate for RT modules Stepper drive 2 PSU (including redundancy) SubD37 interface modules 16 ch reference LED controller board 22/11/2016 The Cherenkov Telescope Array (Julie Prast)

The Cherenkov Telescope Array (Julie Prast) Reflective Target Courtesy Carlos Diaz Fine alignment of the mirrors. Monitoring of the optical performances of the telescope. Camera calibration at single p. e- level. At the focal plane of the telescope, 26 mm above the entrance of the cones, behind the Plexiglas window. 40*40cm, ~5 kg Driven by 3 stepper motors NEMA23XL Remotely controlled from the Embedded Camera Controller (ECC) compact RIO. 5kg load End-course sensor cRIO crate 2*50 cm axis equipped with stepper motors 22/11/2016 The Cherenkov Telescope Array (Julie Prast)

Ingénieur systeme NectarCAM Fait partie management du projet (3 personnes). Assure cohérence technique du projet. Gestion des interfaces internes et externes. Suivi des spécifications. 22/11/2016 The Cherenkov Telescope Array (Julie Prast)

The Cherenkov Telescope Array (J. Knödlseder) CTA Calendar Dates are only indicative! Critical Design Review, Site Decision Headquarters decision, Engagement of Funding Agencies Construction Early Science Key Science Projects Open Program 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 … The Cherenkov Telescope Array (J. Knödlseder)

Merci de votre attention. Des questions ?? Back up slides Merci de votre attention. Des questions ?? 22/11/2016 The Cherenkov Telescope Array (Julie Prast)

Astronomy with VHE gamma rays SNRs Starbursts Binaries AGN Pulsars/PWN Jets Accretion Shocks Diffusion Shocks Diffusion Jets Winds Cosmic rays GRBs Dark matter Jets Shocks Intergalactic medium VHE gamma rays probe Particle acceleration and propagation Cosmic rays Highest energy processes in a large variety of objects Intergalactic medium Dark matter and fundamental physics EBL IGM 22/11/2016 The Cherenkov Telescope Array (Julie Prast)