II - de l'UniversitÃ© libre de Bruxelles

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$Studies of fractional D-branes in the gauge/gravity correspondence ...$

E.5 Limite de détection UV-VISLa fluctuation du signal et le rapport signal à bruit d’une détection parcomptage de photons peuvent être évalués (cf. PMT handbook, Hamamatsu,Chap. 4 & 6). L’expression obtenue a été utilisée pour une étude des limites dedétection des canaux UV-VIS (cf. § II.8.1). Cette fluctuation contient plusieurscomposantes : les fluctuations du signal (bruit de photons), du courantd’obscurité et de la lumière diffuse.Aperçu théoriqueLe courant d’obscurité d’un tube photomultiplicateur provient de sourcessuivantes :- L’émission thermoïnique de la photocathode et des dynodes.- Des courants de fuite (anode-électrodes, …).- Un photocourant de scintillation (électrons déviés interagissant avecl’enveloppe de verre et les supports des électrodes).- Une émission spontanée (field emission) dans les dynodes lorsqu’une hautetension excessive est appliquée.- Un courant d’ionisation de gaz résiduels.- Un bruit généré par le rayonnement issu des radio-isotopes contenus dans leverre, les rayons cosmiques et autre rayonnement gamma (effet Cherenkov).Trois fluctuations statistiques sont présentes dans un photomultiplicateur.- L’arrivée aléatoire des photons, décrite par une distribution de Poisson.- Il existe une statistique et donc une distribution de probabilité (égalementpoissonnienne) associée à la photoémission par photon incident.- Enfin, par photoélectron émis, il existe une statistique liée au processusd’amplification. Chaque photoélectron ne produit pas le même nombre dephotoélectrons en sortie des dynodes. Des photoélectrons seront perdus(réflexion imparfaite), et une émission spontanée de photoélectrons peutsurvenir dans les dynodes. L’émission de photoélectrons secondaires estaussi associée à une distribution de Poisson.Détermination du rapport signal à bruit pour un comptage de photonsEn mode analogique, le rapport signal à bruit (SNR) en présence d’unsignal lumineux peut être déterminé en sortie du photomultiplicateur (à hauteurde l’anode) en exprimant la fluctuation rms du photocourant à partir d’unedistribution de Poisson. En développant le quotient SNR en termes de courantsmesurés en sortie du détecteur (cathode), on obtient :( SNR)outIpIc≡ =(E.5-1)i 2eFB(I + 2( I + I ))Avec :I p : photocourant moyen net mesuré sur l’anode (Amp).pcbd250
I c : photocourant moyen net mesuré sur la cathode (Amp).Les photocourants nets sont obtenus après soustraction du courantd’obscurité du détecteur et du signal diffus.i p : fluctuation rms du photocourant de l’anode (Amp).e : charge de l’électron (Cb).F : terme décrivant la dégradation du SNR suite au passage dans les dynodes. F= (SNR)² in /(SNR)² outB : bande passante (Hz).I d : courant d’obscurité moyen mesuré sur la cathode (A).I b : signal moyen issu de la lumière diffuse (A).Pour une détection par comptage de photons, le terme F peut être éliminé(F = 1). En effet, la dégradation du SNR est due à la production spontanée(thermique) d’électrons secondaires dans les dynodes. Une fluctuationadditionnelle (bruit d’amplification) est donc générée par ce processus. Enutilisant un discriminateur LLD (Low Level Discriminator), fixant un seuil minimumd’intensité pour le comptage des impulsions, ce bruit peut être totalementéliminé. Un comptage par photon offre donc l’avantage d’un meilleur SNR.Partant de l’équation précédente avec F = 1, sachant que B est égal à 1/2T (Test le temps d’intégration) et qu’un photocourant est égal à eN/T (N est lenombre moyen d’impulsions pendant le temps d’intégration), on obtient :( SNR)outNsT= (E.5-2)N + 2( N + N )Avec :N s : signal moyen net mesuré en sortie (cps/s).N b : signal moyen généré par la lumière diffuse (cps/s).N d : courant d’obscurité moyen du détecteur (cps/s).Le signal net N s est la soustraction du signal total moins le courantd’obscurité et la lumière diffuse : Ns = N total – (N b + N d ).T : temps d’intégration (s).En résolvant cette équation à la limite de détection (SNR = 1) on obtientl’expression suivante pour le signal :Nssb1 + 1+8T( Nb+ Nd)= (E.6-2)2Td251
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UNIVERSITE LIBRE ECOLE POLYTECHNIQU
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Je remercie les membres du B.Usoc d
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AbstractThe Sun is a variable star.
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II.2.3.3.1 Sélection de la lampe .
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III.1 Stabilité de l’instrument
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Chapitre - IIL’instrument SOLSPEC
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Entraînement des réseauxUn cylind
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creuse contrôle les résolutions s
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SOLSPEC a présenté des performanc
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- Sélectionner les raies les plus
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Spectre conventionnel :Traits paral
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Canaux UV-VISPré-fente UV2 x 2.5 m
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source lumineuse stable. Son intens
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Analyse de l’ordre 2Lors des éta
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On observe une augmentation de sign
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Pour l’approximation linéaire, l
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ρ2cos( )2 ρa ≡, b ≡ + ∆rη
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II.5.3 Détermination des non-liné
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Filtres et sources lumineusesDeux f
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filtre : ~10 6 cps/s, signal attén
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- Les trois canaux de mesure sont c
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La mesure était polychromatique et
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Comparaison sol - ISSLes comparaiso
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II.6 Etalonnage radiométrique abso
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II.6.3.2 Mode opératoireConnaissan
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II.6.5 Réponse absolue du canal VI
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La particularité des courbes de r
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L’expression des coefficients de
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Spectre solaire VISComparaison entr
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