Matrices de bolomètres supraconducteurs pour la mesure de la polarisation du fond diffus Cosmologique
L’étude des fluctuations polarisées du rayonnement fossile à 3K (Cosmic Microwave Background, CMB) apparaît aujourd’hui comme une voie incontournable pour progresser dans notre compréhension de l’Univers. Le niveau de signal attendu, quelques nK pour le mode B le plus faible, requiert une chaîne de détection à la fois ultra sensible et extrêmement immune aux effets parasites instrumentaux. Dans cette perspective, l’expérience QUBIC (Q and U Bolometric Interferometer for Cosmology) se propose d’utiliser des bolomètres refroidis à très basse température associés à une architecture de détection du type interféromètre pour des observations du CMB depuis la station Concordia en Antarctique fin 2016.
Le laboratoire APC est aujourd’hui coordinateur du projet QUBIC et contribue entre autre à la conception et à la réalisation de la chaîne de détection. Celle-ci est basée sur 8 matrices de 256 bolomètres supraconducteurs NbSi fonctionnant à 100mK associées à des SQUIDs et des ASICs en technologie SiGe refroidis à 4K.
Le stagiaire s’insérera dans la collaboration QUBIC et plus particulièrement dans l’équipe d’instrumentation millimétrique à l’APC (Université Paris Diderot) qui dispose de divers systèmes de tests et de caractérisations cryogéniques. Il participera à la caractérisation des matrices QUBIC de bolomètres supraconducteurs à 300mK lus avec une électronique multiplexée à 4K constituée d’un ASIC SiGe et de SQUIDs. La caractérisation des détecteurs en terme de bruit et de réponse à un signal optique sera réalisée et conduira à une modélisation des phénomènes physique en jeu. Ces résultats pourront également être mis en perspective d’un instrument spatial dédié à la caractérisation de la polarisation du CMB (type COrE+).
Ce stage permettra à l’étudiant de découvrir l’intérêt des modes B de polarisation pour contraindre la théorie de l’inflation, de comprendre les dernières techniques de détection du CMB et de participer au développement d’un instrument innovant pour l’observation du mode B.
Contact: Michel Piat piat
apc.univ-paris7.fr