The KM3NeT multi-PMT optical module
S. Aiello
(1)
,
A. Albert
(2)
,
M. Alshamsi
(3)
,
S. Alves Garre
(4)
,
Z. Aly
(5)
,
A. Ambrosone
,
F. Ameli
,
M. Andre
,
G. Androulakis
,
M. Anghinolfi
,
M. Anguita
,
M. Ardid
,
S. Ardid
,
J. Aublin
(3)
,
T. Avgitas
(3)
,
C. Bagatelas
,
L. Bailly-Salins
(6)
,
B. Baret
(3)
,
S. Basegmez Du Pree
,
M. Bendahman
(3)
,
F. Benfenati
,
E. Berbee
,
A.M. van den Berg
,
V. Bertin
(5)
,
V. van Beveren
,
S. Biagi
,
R. de Boer
,
M. Boettcher
,
M. Bou Cabo
,
J. Boumaaza
,
M. Bouta
,
M. Bouwhuis
,
C. Bozza
,
H. Brânzaş
,
R. Bruijn
,
J. Brunner
(5)
,
R. Bruno
,
E. Buis
,
R. Buompane
,
J. Busto
(5)
,
G. Cacopardo
,
B. Caiffi
,
D. Calvo
,
S. Campion
,
A. Capone
,
V. Carretero
,
P. Castaldi
,
S. Celli
,
M. Chabab
,
C. Champion
(3)
,
N. Chau
(3)
,
A. Chen
,
S. Cherubini
,
V. Chiarella
,
T. Chiarusi
,
M. Circella
,
R. Cocimano
,
J.A.B. Coelho
(3)
,
A. Coleiro
(3)
,
M. Colomer Molla
(3)
,
R. Coniglione
,
P. Coyle
(5)
,
A. Creusot
(3)
,
A. Cruz
,
G. Cuttone
,
C. d'Amato
,
A. d'Amico
,
R. Dallier
(7)
,
A. de Benedittis
,
B. de Martino
(5)
,
G. de Wasseige
,
I. Di Palma
,
A.F. Díaz
,
D. Diego-Tortosa
,
C. Distefano
,
A. Domi
,
C. Donzaud
(3)
,
D. Dornic
(5)
,
M. Dörr
,
E. Drakopoulou
,
D. Drouhin
(8, 2)
,
T. Eberl
,
A. Eddyamoui
,
T. van Eeden
,
D. van Eijk
,
I. El Bojaddaini
,
S. El Hedri
(3)
,
A. Enzenhöfer
(5)
,
V. Espinosa
,
P. Fermani
,
G. Ferrara
,
M.D. Filipović
,
F. Filippini
,
J. Fransen
,
L.A. Fusco
,
D. Gajanana
,
T. Gal
,
J. García Méndez
,
A. García Soto
,
F. Garufi
,
Y. Gatelet
(3)
,
C. Gatius Oliver
,
N. Geißelbrecht
,
L. Gialanella
,
E. Giorgio
,
S.R. Gozzini
,
R. Gracia
,
K. Graf
,
G. Grella
,
A. Grmek
,
I. Gromov
,
D. Guderian
,
C. Guidi
,
B. Guillon
(9)
,
M. Gutiérrez
,
J. Häfner
,
L. Haegel
(3)
,
S. Hallmann
,
H. Hamdaoui
,
H. van Haren
,
A. Heijboer
,
A. Hekalo
,
L. Hennig
,
J.J. Hernández-Rey
,
J. Hofestädt
,
F. Huang
(5)
,
W. Idrissi Ibnsalih
,
A. Ilioni
(3)
,
G. Illuminati
(3)
,
C.W. James
,
D. Janezashvili
,
P. Jansweijer
,
M. de Jong
,
P. de Jong
,
B.J. Jung
,
P. Kalaczyński
,
O. Kalekin
,
U.F. Katz
,
F. Kayzel
,
N.R. Khan Chowdhury
,
G. Kistauri
,
F. van der Knaap
,
P. Kooijman
,
J. Koopstra
,
A. Kouchner
(3, 10)
,
V. Kulikovskiy
,
M. Labalme
(9)
,
R. Lahmann
,
M. Lamoureux
(3)
,
G. Larosa
,
C. Lastoria
(5)
,
A. Lazo
,
R. Le Breton
(3)
,
S. Le Stum
(5)
,
G. Lehaut
(9)
,
O. Leonardi
,
F. Leone
,
E. Leonora
,
N. Lessing
,
G. Levi
,
M. Lincetto
(5)
,
M. Lindsey Clark
(3)
,
C. Llorens Alvarez
,
F. Longhitano
,
D. Lopez-Coto
,
L. Maderer
(3)
,
J. Majumdar
,
J. Mańczak
,
A. Margiotta
,
A. Marinelli
,
C. Markou
,
L. Martin
(7)
,
J.A. Martínez-Mora
,
A. Martini
,
F. Marzaioli
,
S. Mastroianni
,
K.W. Melis
,
G. Miele
,
P. Migliozzi
,
E. Migneco
,
P. Mijakowski
,
L.S. Miranda
,
C.M. Mollo
,
M. Mongelli
,
A. Moussa
,
R. Muller
,
M. Musumeci
,
L. Nauta
,
S. Navas
,
C.A. Nicolau
,
B. Nkosi
,
B.Ó. Fearraigh
,
M. O'Sullivan
,
M. Organokov
(2)
,
A. Orlando
,
J. Palacios González
,
G. Papalashvili
,
R. Papaleo
,
G. Passaro
,
C. Pastore
,
A.M. Păun
,
G.E. Păvălaş
,
G. Pellegrini
,
C. Pellegrino
,
M. Perrin-Terrin
(5)
,
V. Pestel
,
P. Piattelli
,
C. Pieterse
,
O. Pisanti
,
C. Poirè
,
V. Popa
,
T. Pradier
(2)
,
I. Probst
,
S. Pulvirenti
,
G. Quéméner
(9)
,
N. Randazzo
,
S. Razzaque
,
D. Real
,
S. Reck
,
G. Riccobene
,
R. Rocco
,
A. Romanov
,
A. Rovelli
,
F. Salesa Greus
,
D.F.E. Samtleben
,
A. Sánchez Losa
,
M. Sanguineti
,
D. Santonocito
,
P. Sapienza
,
R. Schmeitz
,
J. Schmelling
,
J. Schnabel
,
M.F. Schneider
,
J. Schumann
,
H.M. Schutte
,
J. Seneca
,
I. Sgura
,
R. Shanidze
,
A. Sharma
,
A. Sinopoulou
,
M.V. Smirnov
,
B. Spisso
,
M. Spurio
,
D. Stavropoulos
,
S.M. Stellacci
,
M. Taiuti
,
F. Tatone
,
Y. Tayalati
,
H. Tedjditi
,
H. Thiersen
,
P. Timmer
,
S. Tingay
,
S. Tsagkli
,
V. Tsourapis
,
E. Tzamariudaki
,
D. Tzanetatos
,
C. Valieri
,
V. van Elewyck
(3, 10)
,
G. Vasileiadis
(11)
,
F. Versari
,
S. Viola
,
D. Vivolo
,
J. Wilms
,
R. Wojaczyński
,
E. de Wolf
,
T. Yousfi
,
S. Zavatarelli
,
A. Zegarelli
,
D. Zito
,
J.D. Zornoza
,
J. Zúñiga
,
N. Zywucka
1
INFN -
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Catania
2 IPHC - Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien
3 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
4 IFIC - Instituto de Fisica Corpuscular
5 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
6 LPC - Laboratoire de Physique de Clermont
7 SUBATECH - Laboratoire de physique subatomique et des technologies associées
8 GRPHE - Groupe de Recherche en Physique des Hautes Energies
9 LPCC - Laboratoire de physique corpusculaire de Caen
10 IUF - Institut universitaire de France
11 LUPM - Laboratoire Univers et Particules de Montpellier
2 IPHC - Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien
3 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
4 IFIC - Instituto de Fisica Corpuscular
5 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
6 LPC - Laboratoire de Physique de Clermont
7 SUBATECH - Laboratoire de physique subatomique et des technologies associées
8 GRPHE - Groupe de Recherche en Physique des Hautes Energies
9 LPCC - Laboratoire de physique corpusculaire de Caen
10 IUF - Institut universitaire de France
11 LUPM - Laboratoire Univers et Particules de Montpellier
A. Albert
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1159516
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A. Ambrosone
- Fonction : Auteur
F. Ameli
- Fonction : Auteur
M. Andre
- Fonction : Auteur
G. Androulakis
- Fonction : Auteur
M. Anghinolfi
- Fonction : Auteur
M. Anguita
- Fonction : Auteur
M. Ardid
- Fonction : Auteur
S. Ardid
- Fonction : Auteur
J. Aublin
- Fonction : Auteur
- PersonId : 835874
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T. Avgitas
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1128227
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- IdRef : 236735233
C. Bagatelas
- Fonction : Auteur
B. Baret
- Fonction : Auteur
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S. Basegmez Du Pree
- Fonction : Auteur
F. Benfenati
- Fonction : Auteur
E. Berbee
- Fonction : Auteur
A.M. van den Berg
- Fonction : Auteur
V. van Beveren
- Fonction : Auteur
S. Biagi
- Fonction : Auteur
R. de Boer
- Fonction : Auteur
M. Boettcher
- Fonction : Auteur
M. Bou Cabo
- Fonction : Auteur
J. Boumaaza
- Fonction : Auteur
M. Bouta
- Fonction : Auteur
M. Bouwhuis
- Fonction : Auteur
C. Bozza
- Fonction : Auteur
H. Brânzaş
- Fonction : Auteur
R. Bruijn
- Fonction : Auteur
R. Bruno
- Fonction : Auteur
E. Buis
- Fonction : Auteur
R. Buompane
- Fonction : Auteur
G. Cacopardo
- Fonction : Auteur
B. Caiffi
- Fonction : Auteur
D. Calvo
- Fonction : Auteur
S. Campion
- Fonction : Auteur
A. Capone
- Fonction : Auteur
V. Carretero
- Fonction : Auteur
P. Castaldi
- Fonction : Auteur
S. Celli
- Fonction : Auteur
M. Chabab
- Fonction : Auteur
A. Chen
- Fonction : Auteur
S. Cherubini
- Fonction : Auteur
V. Chiarella
- Fonction : Auteur
T. Chiarusi
- Fonction : Auteur
M. Circella
- Fonction : Auteur
R. Cocimano
- Fonction : Auteur
J.A.B. Coelho
- Fonction : Auteur
- PersonId : 180369
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R. Coniglione
- Fonction : Auteur
A. Cruz
- Fonction : Auteur
G. Cuttone
- Fonction : Auteur
C. d'Amato
- Fonction : Auteur
A. d'Amico
- Fonction : Auteur
R. Dallier
- Fonction : Auteur
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- IdHAL : richard-dallier
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- IdRef : 120243997
A. de Benedittis
- Fonction : Auteur
G. de Wasseige
- Fonction : Auteur
I. Di Palma
- Fonction : Auteur
A.F. Díaz
- Fonction : Auteur
D. Diego-Tortosa
- Fonction : Auteur
C. Distefano
- Fonction : Auteur
A. Domi
- Fonction : Auteur
M. Dörr
- Fonction : Auteur
E. Drakopoulou
- Fonction : Auteur
D. Drouhin
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1049747
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- IdRef : 070755523
T. Eberl
- Fonction : Auteur
A. Eddyamoui
- Fonction : Auteur
T. van Eeden
- Fonction : Auteur
D. van Eijk
- Fonction : Auteur
I. El Bojaddaini
- Fonction : Auteur
S. El Hedri
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1293029
- IdHAL : sonia-elhedri
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V. Espinosa
- Fonction : Auteur
P. Fermani
- Fonction : Auteur
G. Ferrara
- Fonction : Auteur
M.D. Filipović
- Fonction : Auteur
F. Filippini
- Fonction : Auteur
J. Fransen
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L.A. Fusco
- Fonction : Auteur
D. Gajanana
- Fonction : Auteur
T. Gal
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J. García Méndez
- Fonction : Auteur
A. García Soto
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F. Garufi
- Fonction : Auteur
C. Gatius Oliver
- Fonction : Auteur
N. Geißelbrecht
- Fonction : Auteur
L. Gialanella
- Fonction : Auteur
E. Giorgio
- Fonction : Auteur
S.R. Gozzini
- Fonction : Auteur
R. Gracia
- Fonction : Auteur
K. Graf
- Fonction : Auteur
G. Grella
- Fonction : Auteur
A. Grmek
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I. Gromov
- Fonction : Auteur
D. Guderian
- Fonction : Auteur
C. Guidi
- Fonction : Auteur
M. Gutiérrez
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J. Häfner
- Fonction : Auteur
S. Hallmann
- Fonction : Auteur
H. Hamdaoui
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H. van Haren
- Fonction : Auteur
A. Heijboer
- Fonction : Auteur
A. Hekalo
- Fonction : Auteur
L. Hennig
- Fonction : Auteur
J.J. Hernández-Rey
- Fonction : Auteur
J. Hofestädt
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W. Idrissi Ibnsalih
- Fonction : Auteur
C.W. James
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D. Janezashvili
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P. Jansweijer
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M. de Jong
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P. de Jong
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B.J. Jung
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P. Kalaczyński
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O. Kalekin
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U.F. Katz
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F. Kayzel
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N.R. Khan Chowdhury
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G. Kistauri
- Fonction : Auteur
F. van der Knaap
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P. Kooijman
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J. Koopstra
- Fonction : Auteur
V. Kulikovskiy
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O. Leonardi
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F. Leone
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E. Leonora
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N. Lessing
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G. Levi
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F. Longhitano
- Fonction : Auteur
D. Lopez-Coto
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J. Mańczak
- Fonction : Auteur
A. Margiotta
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A. Marinelli
- Fonction : Auteur
C. Markou
- Fonction : Auteur
L. Martin
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1072
- IdHAL : lilian-martin
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- IdRef : 164855645
J.A. Martínez-Mora
- Fonction : Auteur
A. Martini
- Fonction : Auteur
F. Marzaioli
- Fonction : Auteur
S. Mastroianni
- Fonction : Auteur
K.W. Melis
- Fonction : Auteur
G. Miele
- Fonction : Auteur
P. Migliozzi
- Fonction : Auteur
E. Migneco
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P. Mijakowski
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L.S. Miranda
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C.M. Mollo
- Fonction : Auteur
M. Mongelli
- Fonction : Auteur
A. Moussa
- Fonction : Auteur
R. Muller
- Fonction : Auteur
M. Musumeci
- Fonction : Auteur
L. Nauta
- Fonction : Auteur
S. Navas
- Fonction : Auteur
C.A. Nicolau
- Fonction : Auteur
B. Nkosi
- Fonction : Auteur
B.Ó. Fearraigh
- Fonction : Auteur
M. O'Sullivan
- Fonction : Auteur
A. Orlando
- Fonction : Auteur
J. Palacios González
- Fonction : Auteur
G. Papalashvili
- Fonction : Auteur
R. Papaleo
- Fonction : Auteur
G. Passaro
- Fonction : Auteur
C. Pastore
- Fonction : Auteur
A.M. Păun
- Fonction : Auteur
G.E. Păvălaş
- Fonction : Auteur
G. Pellegrini
- Fonction : Auteur
C. Pellegrino
- Fonction : Auteur
V. Pestel
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1435717
- IdHAL : vpestel
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P. Piattelli
- Fonction : Auteur
C. Pieterse
- Fonction : Auteur
O. Pisanti
- Fonction : Auteur
C. Poirè
- Fonction : Auteur
V. Popa
- Fonction : Auteur
I. Probst
- Fonction : Auteur
S. Pulvirenti
- Fonction : Auteur
N. Randazzo
- Fonction : Auteur
S. Razzaque
- Fonction : Auteur
D. Real
- Fonction : Auteur
S. Reck
- Fonction : Auteur
G. Riccobene
- Fonction : Auteur
R. Rocco
- Fonction : Auteur
A. Romanov
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A. Rovelli
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F. Salesa Greus
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D.F.E. Samtleben
- Fonction : Auteur
A. Sánchez Losa
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M. Sanguineti
- Fonction : Auteur
D. Santonocito
- Fonction : Auteur
P. Sapienza
- Fonction : Auteur
R. Schmeitz
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J. Schmelling
- Fonction : Auteur
J. Schnabel
- Fonction : Auteur
M.F. Schneider
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J. Schumann
- Fonction : Auteur
H.M. Schutte
- Fonction : Auteur
J. Seneca
- Fonction : Auteur
I. Sgura
- Fonction : Auteur
R. Shanidze
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A. Sharma
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M.V. Smirnov
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B. Spisso
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M. Spurio
- Fonction : Auteur
D. Stavropoulos
- Fonction : Auteur
S.M. Stellacci
- Fonction : Auteur
M. Taiuti
- Fonction : Auteur
F. Tatone
- Fonction : Auteur
Y. Tayalati
- Fonction : Auteur
H. Tedjditi
- Fonction : Auteur
H. Thiersen
- Fonction : Auteur
P. Timmer
- Fonction : Auteur
S. Tingay
- Fonction : Auteur
S. Tsagkli
- Fonction : Auteur
V. Tsourapis
- Fonction : Auteur
E. Tzamariudaki
- Fonction : Auteur
D. Tzanetatos
- Fonction : Auteur
C. Valieri
- Fonction : Auteur
F. Versari
- Fonction : Auteur
S. Viola
- Fonction : Auteur
D. Vivolo
- Fonction : Auteur
J. Wilms
- Fonction : Auteur
R. Wojaczyński
- Fonction : Auteur
E. de Wolf
- Fonction : Auteur
T. Yousfi
- Fonction : Auteur
S. Zavatarelli
- Fonction : Auteur
A. Zegarelli
- Fonction : Auteur
D. Zito
- Fonction : Auteur
J.D. Zornoza
- Fonction : Auteur
J. Zúñiga
- Fonction : Auteur
N. Zywucka
- Fonction : Auteur
Résumé
The optical module of the KM3NeT neutrino telescope is an innovative multi-faceted large area photodetection module. It contains 31 three-inch photomultiplier tubes in a single 0.44 m diameter pressure-resistant glass sphere. The module is a sensory device also comprising calibration instruments and electronics for power, readout and data acquisition. It is capped with a breakout-box with electronics for connection to an electro-optical cable for power and long-distance communication to the onshore control station. The design of the module was qualified for the first time in the deep sea in 2013. Since then, the technology has been further improved to meet requirements of scalability, cost-effectiveness and high reliability. The module features a sub-nanosecond timing accuracy and a dynamic range allowing the measurement of a single photon up to a cascade of thousands of photons, suited for the measurement of the Cherenkov radiation induced in water by secondary particles from interactions of neutrinos with energies in the range of GeV to PeV. A distributed production model has been implemented for the delivery of more than 6000 modules in the coming few years with an average production rate of more than 100 modules per month. In this paper a review is presented of the design of the multi-PMT KM3NeT optical module with a proven effective background suppression and signal recognition and sensitivity to the incoming direction of photons.
Mots clés
Cherenkov detectors
Large detector systems for particle and astroparticle physics
Neutrino detectors
model: production
neutrino: detector
radiation: induced
neutrino: interaction
radiation: Cherenkov
background: suppression
Photon
Optical
KM3NeT
GeV
Photomultiplier
Calibration
Sphere
Tube
Data acquisition
Readout
Water
Glass
Cascade
Sensitivity
Origine | Fichiers éditeurs autorisés sur une archive ouverte |
---|---|
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