Design and characterization of a single photoelectron calibration system for the NectarCAM camera of the medium-sized telescopes of the Cherenkov Telescope Array

Autor: Jonathan Biteau, M. Imre, Patrick Brun, Patrick Sizun, François Toussenel, Thi Nguyen Trung, G. Vasileiadis, Alain Maroni, Pierre Jean, Sonia Karkar, Jean-François Olive, Michaël Josselin, Bernard Mathon, Carlos Domingues Goncalves, Oscar Ferreira, Giulia Hull, Stephane Rivoire, Sami Caroff, Kevin Pressard, Floris Thiant, Laurent Vatrinet, Tiina Suomijarvi, Adellain Tsiahina, Lucien Seminor, Stephen Fegan, Barbara Biasuzzi, Brice Geoffroy
Přispěvatelé: Institut de Physique Nucléaire d'Orsay (IPNO), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Univers et Particules de Montpellier (LUPM), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Leprince-Ringuet (LLR), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies (LPNHE (UMR_7585)), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (IRFU), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École polytechnique (X)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Rok vydání: 2019
Předmět:
Nuclear and High Energy Physics
Photomultiplier
Physics - Instrumentation and Detectors
experimental methods
Cherenkov Telescope Array
measurement methods
NectarCAM
FOS: Physical sciences
01 natural sciences
Spectral line
photon: spatial distribution
010309 optics
Optics
0103 physical sciences
Gamma ray detectors
gamma ray: detector
[PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET]Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det]
010303 astronomy & astrophysics
Instrumentation
Instrumentation and Methods for Astrophysics (astro-ph.IM)
detector: design
photoelectron: yield
Physics
Measurement method
photomultiplier
CTA
business.industry
Light guide
Instrumentation and Detectors (physics.ins-det)
calibration
Medium sized telescope
Cardinal point
electronics: readout
Experimental methods
business
Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics
Zdroj: Nucl.Instrum.Meth.A
Nucl.Instrum.Meth.A, 2020, 950, pp.162949. ⟨10.1016/j.nima.2019.162949⟩
DOI: 10.48550/arxiv.1910.07446
Popis: International audience; In this work, we describe the optical properties of the single photoelectron (SPE) calibration system designed for NectarCAM, a camera proposed for the Medium Sized Telescopes (MST) of the Cherenkov Telescope Array (CTA). One of the goals of the SPE system, as integral part of the NectarCAM camera, consists in measuring with high accuracy the gain of its photo-detection chain. The SPE system is based on a white painted screen where light pulses are injected through a fishtail light guide from a dedicated flasher. The screen – placed 15 mm away from the focal plane – is mounted on an XY motorization that allows movements over all the camera plane. This allows in-situ measurements of the SPE spectra via a complete scan of the 1855 photo-multiplier tubes (PMTs) of NectarCAM. This calibration process will enable the reduction of the systematic uncertainties on the energy reconstruction of γ -rays coming from distant astronomical sources and detected by CTA.We discuss the design of the screen used in the calibration system and we present its optical performances in terms of light homogeneity and timing of the signal.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: