b - La modélisation des détecteurs testés

La conversion des points GEANT en signal collecté par les pistes est réalisée en utilisant les logiciels développés pour la simulation du SSD de STAR (voir chapitre 3). Contrairement à la simulation utilisée pour STAR, où les bruits sont pour l'instant issus d'une ``base de données simulée'', il est nécessaire, pour cette analyse, de fournir au programme le bruit effectif de chacune des pistes. Ces bruits sont calculés à partir de données réelles prises hors faisceau. Ce choix d'introduire dans les simulations un bruit mesuré permet de minimiser les biais résultant de coupures sur la valeur du rapport signal sur bruit. La simulation détaillée des détecteurs testés peut alors être séparée en plusieurs phases à chaque nouvel événement:

Mise à jour du bruit:

Le signal induit par le bruit de chacune des pistes est tiré aléatoirement dans une gaussienne centrée sur 0 et ayant pour écart-type la valeur du bruit déduite de l'analyse des données. La figure 2.24 représente cette distribution du bruit en fonction de l'index des pistes pour les deux faces du module. Nous remarquerons la présence de deux puces inactives, une sur chaque face, qui sont repérables par leur faible valeur de bruit. A l'inverse, nous pouvons également localiser des pistes et des régions plus bruyantes que la normale.

Figure 2.24: Mesure du bruit des pistes de la face N (haut) et P (bas) à partir des données hors faisceau.

Conversion des positions d'un repère global vers un repère local:

Les positions des points GEANT (X,Y,Z) sont converties en coordonnées locales dans le référentiel du détecteur suivant les directions u et v. Le vecteur u est normal aux pistes de la face P et v à celles de la face N, dans le plan contenant le détecteur.

Collection du signal par les pistes:

La charge déposée à chaque point d'impact est partagée entre les deux pistes les plus proches du point. La collection du signal par éventuellement plus d'une piste est une conséquence de la diffusion du nuage électronique dans le silicium. Cette diffusion est contrôlée dans les simulations par un coefficient de diffusion propre à chaque face du détecteur. Comme ceci sera exposé au chapitre 3, la charge est d'abord partagée entre les pistes encadrant le point GEANT puis sont ajoutés les couplages capacitifs entre pistes voisines.

Prise en compte des pistes inactives:

Le signal des pistes mortes (ou appartenant à des régions ou puces inactives) est alors annulé. La figure 2.25, obtenue à partir des données sous faisceau, représente le nombre de fois où une piste est touchée (c'est-à-dire qu'elle passe un seuil en signal sur bruit donné) en fonction de sa position dans le détecteur. Nous supposons qu'une piste i est inactive si le nombre de fois où elle est touchée, $N_{i}$, est inférieur à $\frac{Moyenne_{Voisines}}{3}$, $Moyenne_{Voisines}$ correspondant à la moyenne des $N_{j}$ calculée sur les six plus proches voisines. Sur la figure, $N_{i}$ est fixé à -100 pour les pistes mortes afin de faciliter leur visualisation. La forme de cette distribution en position des pistes touchées est largement dépendante du profil du faisceau mais également de la dispersion spatiale des particules de la gerbe électromagnétique.

Figure 2.25: Nombre de fois où une piste dépasse la valeur seuil du rapport signal sur bruit en fonction de son index.

A ce stade, les données simulées sont semblables aux données physiques et seront par la suite traitées de manière identique.