M. PunchHESS Phase I 1 MPI Kernphysik, Heidelberg Humboldt University, Berlin Ruhr-University, Bochum University of Hamburg Landessternwarte Heidelberg

M. Punch HESS Phase I 1

MPI Kernphysik, HeidelbergHumboldt University, BerlinRuhr-University, BochumUniversity of HamburgLandessternwarte HeidelbergUniversity of Kiel

LLR, Ecole Polytechnique, PalaiseauLPNHE, University of Paris VI-VIIPCC, College de France, ParisCEA SaclayCESR ToulouseLAOG GrenobleParis Observatory

University of Namibia, WindhoekUniversity of Potchefstroom

Durham University

Dublin Institute for Advanced Studies

Charles University, Prague

Yerevan Physics InstituteM. Punch, PCC-CdF / IN2P3

Pour la Collaboration HESS

Victor Hess en 1912

H.E.S.S. Phase I H.E.S.S. Phase I (High Energy Stereoscopic System)(High Energy Stereoscopic System)


H.E.S.S. (High Energy Stereoscopic H.E.S.S. (High Energy Stereoscopic System)System)

Système de télescopes Cherenkov pour la detection des rayons Gamma

cosmiques de très haute energie

Les télescopes:

Miroir

108 m2 surface, 12 m diamètre, 15 m de focale

Caméra haute résolution

~960 PM, Gain 2105

0.16° / 2.8 mrad pixels

5° de champ de vue

16 ns fenêtre d'integration

Site

Namibie, 23°S, 15°E, 1800 m altitude

Seuil ~100 GeV


Cibles Physiques pour l'Astronomie Cibles Physiques pour l'Astronomie GammaGamma• Quoi ?

• Galactiques:Restes de Supernova (SNR/RS), Pulsars,

µQuasars• ExtraGalactiques:

Noyaux Actifs de Galaxies ( NAG / AGN )• Exotiques :

sursauts Gammaraie/spectre d'annihilation des WIMPs...

• Pourquoi ?❏ Affirmation de l'hypothèse SNR comme

source des Rayons Cosmiques galactiques (ou ...)

❏ Comprehension de mécanismes d'acceleration, identification des particules émettrices, mécanismes de formation des jets

❏ Sondage du Fond Infra-Rouge...

• Comment ?❏ Par la technique Cherenkov Atmospherique

au sol❏ Par les détecteurs embarqués en satellite


Estimated costs in kilo-Euros of H.E.S.S. phase I, for investments, excluding VAT (Value Added Tax); these M&S figures (Materials and Services) include purchased materials and services, excluding internal manpower and overheads :

H.E.S.S. : Coûts de la Phase IH.E.S.S. : Coûts de la Phase I

Item M&S (kE) En % InstitutionsSite infrastructure 1 527 20.0% HDTelescope foundations 318 4.2% HDDish and drive systems 1 636 21.5% HD, HHMirrors and mirror supports 1 117 14.7% HD, HHPhotodetectors and HV 902 11.8% HDCamera electronics and mechanics 1 475 19.4% FranceCentral trigger 26 0.3% HDDAQ 194 2.5% HU, HD, HHTelecommunications 49 0.6% HUTelescope monitoring 80 1.1% HH, HD, U-DurhamAtmospheric monitoring 63 0.8% U-DurhamTransport, logistics 103 1.4% HD, HH, HU, FranceR&D 129 1.7% HD, FranceTotal 7 619 100.0%


Sharing of M&S investments by countries :

H.E.S.S. : Travail et Coûts de la Phase IH.E.S.S. : Travail et Coûts de la Phase I

Country M&S (k E) En %Germany 5 986 79%France 1 538 20%United-Kingdom 95 1%Total 7 619 100%

Estimated internal technical manpower for HESS phase I construction (in ManYears) :

Institution Engineers TechniciansMPIK Heidelberg 11,0 43,5Humboldt Universität 1,0 Universität Hamburg 2,0 6,0IN2P3 & CEA 25,4 11,2

Répartition des Chercheurs :~ 40 chercheurs en 7 pays, plus 20 post-

docsdont 18 chercheurs français, 4 post-docs

français


Caméras :

Electronique rapide et integré960 pixels-photomutliplicateursPorte d'integration de 16ns

Mécanique dessiné pour facilité d'acces et depannage

Cones de Winston pour la collection de lumière

Acquisition :

Système d'acquisition integré dans les caméras

DAQ et interface utilisateur (avec HU, Berlin)

Analyse /Simulation :

Calibration des caméras (PMs, electronique)

Verification du pointé avec les étoiles

Simulation du detecteur et verification des performances

Analyse des données et détection des sources

Réalisations des Equipes FrançaiseRéalisations des Equipes Française


Les Caméras de H.E.S.S.Champ de 5°, taille de pixel 0.16° (2.8 mrad)

960 pixels (Photomultipliers/PMs), en 60 “tiroirs”Facile d'accès pour reparation

Cônes de Winston montés sur une plaque devant les PMsRéduction de l'éspace mort entre les photocathodesRéjection de la lumière d'albedo (qui ne vient pas du miroir)

Temps d'integration 16 ns, temps de formation du trigger ~ 60ns

Signal mémorisé dans la mémoire analogique jusqu'à l'arrive du triggerSectorisation du trigger ("Topologique")

Acquisition integré dans la caméraDans un crate escamotable accessibilité Cable de alimentation en entree, trois fibre optiques sortant

Taille ~1.5 m cube, Poids ~820 kg


/ degrees

Preliminary

On

Off

Résultats : Nébuleuse du Crabe – Octobre 2002Observations en Octobre 2002

Angle zenithale moyen ~ 50o

5 heures “livetime” sur la sourceCoupures en paramètres de l'image, optimisées avec Gammas simulés et 2 runs “off-source” (pas inclus)

Coupures fixé “Hillas”, 18.4 4.6 /minute

Prédictions de flux par CORSIKA, KASCADE et ALTAI different. Flux mésuré est ALTAI, plus haut que CORSIKA/KASCADE.

Preliminary

– Analyse en 2-D basé sur length/log(size) donne des résultats similaires

Carré de côtéCarré de côté50mrad, 2.86°50mrad, 2.86°


Preliminary

Off

On

/ degrees

Résultats : PKS2155-304 – Juillet 2002Résultats : PKS2155-304 – Juillet 2002

Preliminary

Carré de côtéCarré de côté50mrad, 2.86°50mrad, 2.86°

Bl Lac, premier détection en Gamma au TeV par Durham Mark 6 en 1996

Observations en Juillet 2002

Angles zenithale plus près du Zenith2.2 heures “livetime” sur la sourceCoupures réoptimisé pour les petits angles zenithaux

Signal à 10.1 2.8 /minute

D'autres sources en cours d'analyse...


CANGAROO : Trois teléscopes en operation, mais pas très performant...Electronique et miroirs moins performant, seuils élevé (320/800 GeV)Pas de déclenchement Stéreo

MAGIC : Un télescope (17m) en construction, operation en automne 2004 ?Structure et camera en placeLa moitié des miroirs, problèmes de côntrole des elements de miroir

VERITAS : Prototype en construction, 4 telescopes pour 2005, 7 pour 2007 ?Prototype avec demi-miroir, demi-caméra en cours de constructionSite, financement decidé

H.E.S.S. par rapport à la compétitionH.E.S.S. par rapport à la compétition

HESS

MAGIC

CANGAROO

VERITAS

MAGIC


Status of the H.E.S.S. project W. Hofmann, for the H.E.S.S. collaboration

Performance of the H.E.S.S. cameras P. Vincent et al., for the H.E.S.S. collaboration

Observation of galactic TeV gamma ray sources with H.E.S.S. C. Masterson, for the H.E.S.S. collaboration

First results from southern hemisphere AGN observations obtained with the H.E.S.S. VHE gamma-ray telescopes A. Djannati-Atai, for the H.E.S.S. collaboration

Study of the performance of a single stand-alone H.E.S.S. telescope: Monte Carlo simulations and data A. Konopelko et al., for the H.E.S.S. collaboration

Application of an analysis method based on a semianalytical shower model to the first H.E.S.S. telescope M. de Naurois et al., for the H.E.S.S. collaboration

Mirror alignment and performance of the optical system of the H.E.S.S. imaging atmospheric Cherenkov telescopes R.Cornils et al., for the H.E.S.S. collaboration

The central data acquisition system of the H.E.S.S. telescope system C. Borgmeier et al., for the H.E.S.S. collaboration

Calibration results for the first two H.E.S.S. array telescopes N. Leroy et al., for the H.E.S.S. collaboration

Arcsecond-level pointing of the H.E.S.S. telescopes S. Gillessen, for the H.E.S.S. collaboration

A novel alternative to UV lasers in flat-fielding VHE gamma-ray telescopesK.M. Aye et al., for the H.E.S.S. collaboration

Atmospheric monitoring for the H.E.S.S. project K.M. Aye et al., for the H.E.S.S. collaboration

Implications of LIDAR observations at the H.E.S.S. site in Namibia for energy calibration of the atmospheric Cherenkov telescopes K.M. Aye et al., for the H.E.S.S. collaboration

Optical observations of the Crab pulsar using the first H.E.S.S. Cherenkov telescope A. Franzen et al., for the H.E.S.S. collaboration

e.g. ICRC 2003, Japon

13 contributions (6 orale)dont 4 orateurs français

Autres colloques:EPS, Aachen 2003Rencontres de Moriond,

2002IDM 2003, York...

CommunicationsCommunications

Contacts interdiciplinaires:GdR PCHEGdR SUSY


Situation de la Construction des Télescopes de Situation de la Construction des Télescopes de H.E.S.S.H.E.S.S.

Aout 2002

Décembre 2002

All site infrastructure in placeControl building, Processor farm,

Residence buildingPower, Transformer, Telecom,

Microwave linkTelescope Mechanics

almost finishedDrive installations all finishedMirror installation proceeding

as Cameras arrive


ConclusionsConclusionsHESS à commencé à prendre des données ! Données en mono-telescope sur certaines sources...

avec quelques détections, et des analyses en cours. Compréhension et calibrage de(s) détecteurs bien entamé

surtout à l'aide de muons voisins pour le calibrage. “Stereo”, prises des données avec Trigger Centrale en cours

baisse de la seuilInstallation de la Caméra 3 en septembre, Camera 4 en

decembrePlein sensibilité phase I (4-teléscope) début 2004

Plus de résultats physique à venir...

Documents

M. PunchHESS Phase I 1 MPI Kernphysik, Heidelberg Humboldt University, Berlin Ruhr-University, Bochum University of Hamburg Landessternwarte Heidelberg