Faculté de physique et ingénierie

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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