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36 Chapitre 1. Contexte scientifique et expériences
Figure 1.30 – Photo d’une des 1660 cuves Cherenkov utilisées dans le SD d’Auger. On aperçoit au
loin la cordillière des Andes sous la neige.
tel-00814988, version 1 - 18 Apr 2013
les muons seraient responsables du signal). Un autre trigger local bien plus adapté aux
gerbes proches est le trigger Time Over Threshold (ToT). Le ToT demande à ce que le
signal aie au moins 13 bins ADC (soit 325 ns) au-dessus de 0.2 VEM dans une fenêtre
de 120 bins ADC (soit 3 µs), ceci sur au moins 2 PMs. Le taux de ToT est de l’ordre de
1.5 Hz.
Parmi ces triggers de premier niveau, on doit faire une sélection de façon à ne garder
que les signaux potentiellement dus à des rayons cosmiques. Après sélection, on n’a plus
que 20 Hz de trigger de niveau 2 (T2). Tous les ToT sont promus T2. Parmi les 100 Hz
de T1, ceux qui sont tels que les 3 PMs ont chacun des signaux d’amplitude supérieure
à 3.2 VEM sont promus T2.
À chaque trigger enregistré par une cuve, un temps de détection est associé. Une
antenne GPS ainsi qu’un récepteur intégré à l’électronique de la cuve permet d’obtenir
un marquage en temps absolu avec une résolution de l’ordre de 8 ns.
Dans un premier temps, on n’envoie au CDAS qu’un résumé des T2 : son temps (seconde
et microseconde) ainsi que son type (ToT ou T1). Le CDAS collecte en permanence
les T2 de l’ensemble des 1660 cuves Cherenkov et analyse en temps réel les coïncidences
spatio-temporelles entre tous les T2 afin de détecter des groupes de cuves voisines ayant
eu des T2 dans une même fenêtre de temps, ce qui indiquerait le passage d’une gerbe
atmosphérique au moment de toucher le sol. Lorsque l’algorithme du CDAS pense avoir
un événement intéressant, il crée un trigger de niveau 3 (T3) qui est envoyé aux cuves
qui répondent en envoyant en retour l’ensemble de la trace enregistrée et le temps de
déclenchement avec sa précision maximale, pour analyse ultérieure, offline cette fois-ci.
Plusieurs algorithmes de T3 sont implémentés. L’un d’eux est basé sur les T2 de type
ToT, c’est le T3 le plus pur puisque 90% de ces T3 correspondent à de vraies gerbes.
Le taux de ce T3 sur l’ensemble du SD est de l’ordre de 1600 par jour ; chaque cuve
participe à environ 3 événements par jour (pour des angles zénithaux inférieurs à 60 ◦ ).
L’analyse offline des données (incluses dans les T3) permet, en utilisant l’information
temporelle, les positions au sol des cuves participant à l’événement et la forme du signal,
de calculer la direction d’arrivée du rayon cosmique, la position du cœur de la gerbe
ainsi que d’avoir une estimation de l’énergie du rayon cosmique. Cette dernière s’obtient
en étudiant dans un premier temps la Lateral Distribution Function (LDF) qui donne
l’amplitude du signal en VEM en fonction de la distance à l’axe de la gerbe. On extrait de
cette LDF l’amplitude interpolée S(1000) du signal d’une hypothétique cuve se situant
à 1000 m de l’axe. Cette distance de 1000 m, dont la valeur provient de la forme du
réseau du SD et de son maillage, garantit des incertitudes minimales sur l’estimation de