R&D Bolomètres

Dans le cadre des projets DCMB et BSD, l'APC à la charge de la R&D de la réalisation de l'électronique de multiplexage temporel et l'amplification des signaux issus de grandes matrices de bolomètres supraconducteurs ainsi que de la caractérisation des bolomètres supraconducteurs réalisés à partir d'aliage de Niobium et de Silicium (NbSi). Pour répondre à ces besoin une équipe de cryo-microélectroniciens développe des circuits intégrés spécifiques (ASIC) fonctionnant à des températures cryogéniques (entre 77K et 2K) en utilisant une technologie standard SiGe.

 

Gauche: Microphotographie d'un ASIC fonctionnant à des températures comprises entre 300 et 2K. Ce circuit est dédié au multiplexage temporel et à l'amplification des signaux issus des SQUIDS/Bolomètres supraconducteurs.Droite: Schéma du principe du fonctionnement de l'ASIC réalisé pour la lecture de 3x8 SQUIDs/bolomètres supraconducteurs

 

Ces circuits ultra-bas bruits sont conçus pour fonctionner dans un voisinage proche des matrices de bolomètres pour une intégration compacte dans des cryostats.

Photographie d'une matrice de thermomètres NbSi supraconducteurs avant son intégration dans une architecture thermo-eletro-mecanique 

 

B-MODE SUPERCONDUCTING DEVICES (BSD)

L’APC dispose d’un analyseur vectoriel ABmm et d’une canne cryogénique  pour  tester aux très basses températures  des composants micro-ondes supraconducteurs conçus et simulés au laboratoire.

Ces composants fonctionnent aux hyperfréquences : entre 75 et 110 GHz. L’analyseur vectoriel permet de mesurer les paramètres de  transmission et de réflexion de ces composants et ainsi de valider les simulations électromagnétiques (réalisées avec le logiciel Microwave Studio de CST).

Nous testons une ligne de niobium  (matériau supraconducteur) nous permettant de  valider les premières recherches effectuées au laboratoire. Cette « brique de base » nous permettra de tester de nombreux composants  aux hyperfréquences : filtres, déphaseurs, commutateurs, coupleurs, OMTs.

Photographie (gauche) représentant l'analyseur vectoriel en fonctionnement quasi optique. Photographie (droite) d'une structure de test d'antenne supraconductrice en Niobium.