II - de l'Université libre de Bruxelles

II.5.3 Détermination des non-linéarités desdétecteursII.5.3.1 IntroductionUne chaîne de détection linéaire vérifie une proportionnalité entrel’éclairement incident et sa conversion en signaux électroniques. Dans le cascontraire, un terme de correction relatif C lin (S , λ) doit être appliqué. Il représentele rapport entre le signal linéaire souhaité et le signal non-linéaire réel dusystème. Cette fonction peut dépendre de la longueur d’onde λ et de l’intensité Sdu signal. Pour SOLSPEC, elle a été déterminée lors de la caractérisationradiométrique de l’instrument. Sa connaissance a été essentielle pour exploiterles mesures en orbite étant donnée la différence d’éclairement entre le Soleil etles étalons en éclairement spectral utilisé au sol.La stratégie générale d’une mesure consiste à disposer d’un rapportsignal à bruit élevé (cf. § II.3.3) tout en évitant les signaux trop intenses afin deminimiser les corrections liées aux non-linéarités et les risques de saturation. Uncompromis doit donc être trouvé.II.5.3.2 Linéarité des canaux UV-VISLes canaux UV-VIS sont équipés de tubes photomultiplicateursfonctionnant en mode de comptage de photons. Leur électronique de proximité(discriminateurs) a été conservée (héritage SOLSPEC SpaceLab). Lescomposants sont scellés et aucun réglage n’est possible.II.5.3.2.1 Non-linéarité en comptage de photonsLa correction de la non-linéarité C lin (S,λ) est associée au temps mort τ del’électronique (délai minimum pour pourvoir discerner 2 impulsions). Le moded’acquisition par comptage de photons est bien adapté aux faibles signaux.Cependant, la probabilité de sous-estimer le nombre réel d’impulsions par effetde chevauchement augmente avec l’intensité du signal. L’effet de non-linéarités’étend théoriquement sur toute la gamme dynamique (dès la premièreimpulsion). Il est très marqué pour les signaux intenses. Au-delà du taux desaturation (nombre d’impulsions par seconde N > 1/τ), le signal finit par diminuerpour une intensité croissante de l’éclairement incident et n’est plus interprétable.Pour un temps d’intégration ∆t >> τ, définissons le nombre moyend’impulsions mesuré N’ et le nombre moyen d’impulsions réellement générées N.Les taux moyens (en impulsions par seconde) associés à N et N’ sont désignéspar S et S’. La statistique de comptage est gouvernée par la distribution dePoisson. On démontre (Castelletto et al., 2005) que le déficit N – N’ est égal àN’Sτ. Dès lors :86