UE 4 - Semestre 3 - Détecteurs et instrumentation
- Cours (CM) 30h
- Cours intégrés (CI) -
- Travaux dirigés (TD) -
- Travaux pratiques (TP) -
- Travail étudiant (TE) -
Langue de l'enseignement : Français
Description du contenu de l'enseignement
- Introduction : Mesure et mesurande, chaîne d’acquisition d’un signal analogique avec déclenchement, conditionnement et temps mort ;
- Luminescence : Fluorescence et Phosphorescence ; détecteurs à base de matière scintillante et transparente ;
- Transducteurs optoélectroniques de très haute sensibilité : tube photomultiplicateur simple anode et multi anodes. Tube photomultiplicateur sensible à la position ;
- Ionisation, transport et amplification de charge dans des milieux gazeux : La chambre à fils et ses différents modes (Geiger, MWPC et tube à dérive). La trajectographie par détecteurs Multi-échantillons et MSGC. Détection optique des avalanches. Trajectographie à projection temporelle. Application en imagerie ;
- Détecteurs à semi-conducteurs : Diodes PIN et LED, Photodiode à avalanche (APD), photo-détecteur hybride (HPD), Micro-pistes à silicium, Micro-pixels à silicium ;
- Electronique de proximité : amplification bas bruit, mise en forme rapide, déclenchement et auto-déclenchement. Intégration ou mise en forme adéquate. Echantillonnage du signal ;
- Numérisation du signal : La conversion analogique-numérique et les CAN (discrets et intégrés). Le multiplexage.
- Détecteurs monolithiques : Détecteurs intégrant l’électronique de proximité. CCD et améliorations ;
- Système d’acquisition : Notion de traitement temps réel et d’électronique numérique embarquée. Transfert et stockage de données. Les bus et châssis industriels (PCI, VME et ponts d’interconnexion) ;
- Outils informatiques de développement de logiciels d’acquisition de données : LabVIEW, Custom avec C++ ou Java Real Time ;
- Système intégré de conditionnement du signal : détecteurs silicium ;
- Mesure d’énergies et de positions (microstrips et pixels). Systèmes d’électronique de lecture : architecture élémentaire de circuits intégrés CMOS (sources de courant, miroir de courant, suiveur de source, amplificateurs cascade et différentiel). Sources de bruit (bruit thermique, bruit de grenaille, et 1/f). Mesure de charges (amplificateurs de charges et de transimpédance). Filtrage et mise en forme (shaping). Systèmes de double échantillonnage. Génération de signaux : oscillateurs et générateurs de fonctions. PLL et DLL. Bruit de phase. Convertisseurs Analogique-Numérique (CAN) : CAN Flash. CAN à approximation successive. Convertisseur Pipeline. CAN Sigma-Delta. CAN à rampe analogique.
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