a - La simulation GEANT

Le logiciel GEANT est utilisé dans notre simulation pour rendre compte de l'acceptance réduite du télescope (la géométrie du dispositif expérimental y est décrite avec la plus grande précision possible) ainsi que des mécanismes physiques d'interaction des particules avec la matière (cible de plomb ou plans de détection). La simulation GEANT du télescope ne comporte cependant pas de simulation détaillée des détecteurs: les plans de référence ou de test y sont traités comme de simples plaques de silicium. Pour chaque point d'impact, les coordonnées spatiales ainsi que l'énergie déposée dans le détecteur sont sauvegardées. Ces données serviront de point de départ pour des simulations plus précises. Le banc de test est décrit dans GEANT comme représenté sur la figure 2.23.

Figure 2.23: Un exemple d'événement simulé par GEANT.

En ce qui concerne la composition du faisceau, la section efficace de réaction d'un pion de 140 GeV est très faible comparée à celle d'un électron. En effet, d'après les simulations GEANT, seulement 3.5% des événements ``pion'' ont une multiplicité supérieure à un pour 94.5% des événements ``électron''. Il faut donc s'attendre à ce que les électrons uniquement contribuent à la multiplicité, les pions traversant la cible en n'interagissant que très rarement. Les électrons interagissent avec la cible en générant des gerbes électromagnétiques: ils rayonnent des photons par un mécanisme de bremstrahlung, photons se matérialisant ensuite dans le plomb en paires $e^+ e^-$.

Nous définissons le terme de profil de faisceau comme étant la distribution spatiale des positions des particules incidentes dans un plan (X,Y) localisé à l'extrémité du tube du faisceau (située à environ 5 m des premiers détecteurs). Cette distribution est déduite de l'analyse des positions des points d'impact dans les premiers détecteurs de référence pour les événements de multiplicité unitaire. En effet, ce type d'événements nous assure que la particule incidente n'a probablement pas interagi dans la cible et que la diffusion multiple dans la matière est négligeable au vu de son énergie. En faisant l'hypothèse que les particules incidentes sont collinéaires, leurs distributions spatiales dans les premiers détecteurs de référence et à l'embouchure du tube du faisceau doivent être identiques. Cependant, cette supposition ne permet pas de reproduire exactement la distribution des points d'impact dans les détecteurs testés. Nous avons alors introduit une dispersion de l'impulsion transverse (impulsion projetée sur le plan normal à l'axe Z) des particules incidentes pour reproduire correctement l'inclinaison des trajectoires et ainsi engendrer une distribution des points d'impact dans le module étudié semblable à celle observée dans les données. Le profil du faisceau ainsi déterminé est introduit dans la simulation GEANT.