First Antares signals

March 17th, 2003

Les premiers signaux d'ANTARES

17 mars 2003
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The sector line, a sixth of a full detector string, was deployed on December 22nd.

The so-called mini-instrumentation line was deployed on February 12th. This line is intended to monitor the deep sea environment and is used for absolute time calibration of the ANTARES detector.

On Sunday 16th and Monday 17th, both lines were connected to the junction box (see last news) using the Nautile IFREMER submarine. Immediately after, the first data were recorded at Institut Michel Pacha, 40 km away.

These data are now being analysed and will confirm the technological choices made by the collaboration in recent years.

The first underwater neutrino telescope in the Mediterranean is on its way!

La ligne secteur, un sixième d'une ligne finale, a été déployée le 22 décembre.

La ligne d'instrumentation a été déployée le 12 février. Cette ligne est destinée à contrôler l'environnement sous-matin et sera utilisée pour les étalonnages en temps du détecteur ANTARES.

Le dimanche 16 et le lundi 17 mars, ces deux lignes ont été reliées à la boîte de jonction (voir la dépêche précédente) par le sous marin le Nautile, de l'IFREMER. Immédiatement après les premières données étaient enregistrées à l'institut Michel Pacha, à 40 kilomètres de là.

Ces données sont maintenant analysées et vont permettre de valider les choix technologiques retenus par la collaboration ces dernières années.

Ces évenements marquent le début de la construction du premier télescope à neutrino en Méditerranée.

 
Sector line deployment / déploiement de la ligne secteur

Images  : (c) ANTARES collaboration

Sector line connexion / Connexion de la ligne secteur

Images  : (c) ANTARES collaboration

A movie of the sector line deployment

(c) Dars & Papillaut for the ANTARES collaboration

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 360x288
51,5 Mb
7'51"

Un film du déploiement de la ligne secteur

(c) Dars & Papillaut pour la collaboration ANTARES

A movie of the line connections with the Nautile

(c) IFREMER

DivX 5.11
 360x288
165 Mb
25'18"

Un film des connexions des lignes avec le Nautile

(c) IFREMER

SL-on-deck.jpg (47435 octets) SL-anchor-deploy.jpg (35646 octets)

Sector line on Castor deck

La ligne secteur sur le pont du Castor

Immersion of the anchor

Immersion du lest de ligne

SL-1stfloor.jpg (40967 octets)

SL-1stfloor-2.jpg (38413 octets)

SL-lastfloor-buoy.jpg (33742 octets)

Buoy.jpg (43954 octets)

First floor immersion

Immersion du premier étage

Buoy immersion

Immersion de la bouée

nautile-on-deck.jpg (67323 octets) nautile-launch.jpg (42486 octets)

Nautile on Atalante's deck

Le Nautile sur le pont de l'Atalante

Nautile is launched

Lancement du Nautile

jb-connect-2400m.jpg (70635 octets)
(c) IFREMER

jb-view-2400m.jpg (39460 octets)
(c) IFREMER

institut-pacha.jpg (30444 octets)

nautile-recovery-2.jpg (37624 octets)

Sector line cable connexion on the Junction box at 2400 m deep

Connection du câble de la ligne secteur à la boite de jonction à 2400 m de profondeur

Data are recorded in the control room and Nautile is back from its mission

Les données sont recueillies dans la salle de contrôle. Retour de mission du Nautile

The experimental layout
(Click to enlarge)

Le dispositif expérimental
(cliquez pour agrandir)

 

 

Clock system performance / Performance du système d'horloge

The clock system is needed to transfer synchronously data from the detector to the shore station.

First plot show the 40 km cable transit time from a signal sent by the on-shore clock system and reflected from the instrumented line string control module (MIL-SCM in blue) and the sector line string control module (PSL-SCM red) over a time scale of about 2 weeks.

Horizontal axis : time in seconds
Vertical axis : cable transit time (sec !)

Both transit times are about 420 microseonds. They are slowly changing with time but are regularly recalibrated with a precision of 100 picoseconds.

The second plot shows the difference between the two curves above. This kind of measurement is needed to know the relative time shift between the strings in the final 12 string detector.
Vertical axis is now in nanoseconds (one tic-mark is 10 psec !!).
This pictures shows a drift of 50 picoseconds (!!!)  in 17 days and a presicion of better than 10 psec is always obtained.

(c) - ANTARES collaboration - May 2003

 


First sector line data / Premières données de la ligne secteur

Data taken in April 2003 illustrating the current experimental status.

Click on the picture to enlarge it.

Données prises en avril 2003 illustrant le fonctionnement du détecteur.

Cliquez sur une image pour l'agrandir.

Mean counting rate in the detector

Horizontal axis is the number of seconds since the start of the run. Vertical axis is the counting rate in kHz. The background consist in a baseline at around 50 kHz and some bioluminescence bursts.

These data are in agreement with the site property studies performed by ANTARES from 1996.

Taux de comptage moyen

L'axe horizontal représente le nombre de secondes depuis le début de la prise de données. L'axe vertical est le taux de comptage. Le bruit de fond optique est composée d'un contribution stable à environ 50 kHz (désintégration de 40K et bioluminescence) et de bouffées sporadiques de  lumière émises par des organismes marins.

(c) - ANTARES collaboration - May 2003

Study of the baseline rates

Data for the 3 photomultipliers of the first storey. The counting rates are averaged over 15 minutes.

Horizontal axis : days in April
Vertical Axis : kHz

étude de la ligne de base

Données pour les 3 photomultiplicateurs du premier étage. Les taux de comptages ont été moyennés sur 15 minutes.

Axe horizontal : jour en avril
Axe vertical : kHz

(c) - ANTARES collaboration - May 2003

Fraction of bioluminescence bursts

Data for the 3 PM of the first storey (a burst is defined as a 0.24 s time slice where the activity is 20% higher than the mean baseline).

Fraction de bouffées de bioluminescence

Données pour les 3 photomultiplicateurs du premier étage (une bouffée est définie comme un période de 0,24 s pendant laquelle l'activité est 20% supérieure à la ligne de base moyenne).

(c) - ANTARES collaboration - May 2003

Water current measurements

Eight measurements are shown over 30 minutes.

  • Upper left figure : current strength (1 to 2 centimetres per seconds).

  • Lower left figure: current direction

  • Right plots : projections.

These measurements allow to check the correlation between the water current strength and direction and the line geometrical shape (see below).

Mesure des courants marins

Huit points de mesure pris pendant 30 minutes.

  • Figure en haut à gauche : force du courant (1 à 2 centimètres par seconde);

  • Figure en bas à gauche : direction du courant;

  • Figures de droites : projections.

Ces mesures permettent de vérifier la corrélation entre la force et la direction des courants marins et la forme prise par la ligne dans l'espace (Cf. ci-dessous).'

(c) - ANTARES collaboration - May 2003

Line geometrical shape

The line is equipped with compass and tiltmeters. The following pictures are obtained from data taken during more than one month. The analysis of the data obtained from these instruments allow to know the position of the optical modules with a precision of 10 centimetres.

From top to bottom (vertical axis in degrees):

  • compass data (direction in the horizontal plane);
  • pitch ;
  • roll.

Forme géométrique de la ligne

La ligne est équipée de compas et "tiltmètres". Les images ci-contre proviennent de plus d'un mois de prise de données. Leur analyse permet de déterminer la forme de la ligne et la position des photomultiplicateurs dans l'espace/

De haut en bas (axe vertical en degrés) :

  • Compas (rotation de la ligne sur elle-même);
  • tangage;
  • roulis.

 

(c) - ANTARES collaboration - May 2003

Author : Thierry Stolarczyk