Un test marquant pour l’ILD

Il y a une dizaine d’années, la collaboration CALICE avait démontré les très bonnes performances d’un calorimètre électromagnétique silicium–tungstène de 30 couches, à l’aide d’un prototype « physique » : des matrices de 36 diodes de 1×1 cm² collées sur des PCBs étaient lues à distance par des circuits analogiques et un châssis entier de cartes ADC, sur commande d’un signal extérieur (un scintillateur).

2021 : Un prototype technologique

Dix ans de R&D des groupes de l’Omega, du LLR, de l’IJCLab et du LPNHE, et plus récemment de l’IFIC (Valencia), ont permis d’intégrer l’ensemble de l’électronique sur les PCBs au cœur du détecteur. La lecture est autodéclenchées par groupe de 64 cellules (capacité d’un ASIC de lecture) et l ’information stockées dans une petite mémoire locale. La sortie numérique s’effectue par un câble USB, via une carte d’interface de faible dimension (5 cm de largeur) et un module de commande et concentration. Les matrices de diodes sont plus large (9 vs 6 cm), et segmentées 4 fois plus finement (5×5 mm²) que dans le prototype physique.
Après des tests de quelques couches (2015 à 2019), puis plus d’un an de délai et 3 reports dus au COVID-19, nous avons finalement pu mettre 15 couches complètes (15360 cellules) dans un faisceau d’électrons de basses énergies (1 à 6 GeV) au DESY, et observer des gerbes complètes.
Nous avons accumulé plusieurs dizaines de millions d’événements... qu’il reste à analyser.