Étude, conception et mise en route d'un mini-télescope pour la détection de gerbes atmosphériques

Diplôme Thèse Étude, conception et mise en route d'un mini-télescope pour la détection de gerbes atmosphériques fre 2019-10-29 author Njoh Ekoume Théodore Rodrigue 846205 director Montaruli Teresa 755310 10.13097/archive-ouverte/unige:128059 urn:nbn:ch:unige-1280598 Sc. 5404 Dans ce travail de thèse, deux axes de recherche sont présentés. D'une part, je décris les différents éléments logiciels et matériels d'un mini-télescope dédié à la détection des rayons cosmiques et gamma. La détection est rendu possible grâce à la lumière Tcherenkov émise par les particules chargées qui traverse l'atmosphère à une vitesse supérieure à celle de la lumière dans le milieu. Une estimation basée sur la physique des gerbes atmosphériques ainsi que de la réponse du détecteur permet de déterminer le seuil en énergie ainsi que de la fréquence des rayons cosmiques détectés par le mini-télescope. Des comparaisons avec les résultats des campagnes d'observation à l'observatoire de l'Université de Genève à Sauverny et à l'observatoire Saint-Luc OFXB, démontrent la capacité du télescope à observer les rayons cosmiques avec une énergie supérieure à environ 50~TeV et confirment les estimations calculées. Le modeste coût de cet instrument, de l'ordre de 20~kEUR{}, en fait un très bon candidat pour enrichir le système de déclenchement d'un réseau de télescopes à rayons gamma ou des réseaux EAS de détecteurs de gerbes atmosphériques. Son développement est aussi né de la volonté d'illustrer auprès des étudiants et des amateurs la détection des rayons cosmiques et gamma depuis le sol, au même titre que ce qui se fait dans des infrastructures de recherche plus vastes. Alors que la sensibilisation devient de plus en plus importante dans la communauté scientifique pour susciter l'intérêt du grand public, la réalisation du mini-télescope est un moyen puissant de former les étudiants à l'instrumentation telle que les capteurs de lumière, leur électronique associée, leur logiciel d'acquisition et leur prise de données. Ce mini-télescope utilise notamment des capteurs SiPMs à large surface de détection couplé à un préamplificateur et une électronique d'acquisition basé sur l'ASIC CITIROC. D'autre part, j'ai travaillé sur le télescope SST-1M développé par mon groupe pour CTA. J'ai étudié la possibilité d'utiliser une méthode de pointage alternative aux méthodes traditionnellement utilisée en astronomie gamma. La méthode que j'ai développé peut-être utilisée par tous les télescopes, et elle est d'autant plus efficace si l'électronique de lecture est capable de mesurer l'intensité du bruit de fond lumineux sur la caméra du à la lune où produit pas l'homme en temps réel. La méthode que je propose pourra être testé avec les données du télescope de petite taille à un seul miroir SST-1M, développés pour le projet CTA par le groupe de Genève au sein duquel j'ai réalisé mon travail de doctorat. La méthode s'affranchie des déformations mécaniques de la structure ou erreur sur les coordonnée de pointage en utilisant directement les empreintes laissées par les étoiles présentes dans le champs de vue de la caméra Tcherenkov pour déterminer les coordonnées céleste du centre optique du télescope. Dewey 500.2 34 Département de physique nucléaire et corpusculaire 132 false a878baab-bf09-4cee-bb33-5b4ce83a0ce3 Thesis Public njoh_ekoume.pdf 80099148 application/pdf openAccess Faculté des sciences / Section de physique / Département de physique nucléaire et corpusculaire

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Étude, conception et mise en route d'un mini-télescope pour la détection de gerbes atmosphériques				2019	602	387

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