Kinetic Inductance Detectors (KIDs)

Le projet Détecteurs supraconducteurs en mode B développe des détecteurs à inductance cinétique (KID) pour les observations astrophysiques dans deux gammes de longueur d'onde.

En relation avec le projet SPIAKID de l'Observatoire de Paris, l'équipe teste les KIDs visibles et proches infrarouges produits au GEPI. SPIAKIDs est un instrument financé par l'ERC visant à détecter les galaxies ultra-faibles dans les bandes optique et proche infrarouge (400 nm-1600 nm) en utilisant des MKIDs. SPIAKIDs devrait être déployé à NTT en 2025. Les MKIDs seront constitués de 4 fois 20 000 pixels. La caractérisation du détecteur pour le projet est effectuée dans le banc d'essai basé sur un cryostat à démagnétisation adiabatique (ADR) à APC. L'instrument sera également intégré et testé à l'APC. Cette partie du projet est soutenue par le LabEx UnivEarthS.

Dans la gamme des longueurs d'onde millimétriques, l'optimisation des performances optiques d'un instrument serait grandement simplifiée si les dimensions physiques du plan focal pouvaient être réduites sans diminuer le nombre de détecteurs. Une manière élégante d'atteindre une telle architecture serait de réaliser des détecteurs cryogéniques multi-fréquences, c'est-à-dire intégrant de nouvelles fonctionnalités proches de la spectroscopie. En pratique, une telle architecture de détection est basée sur l'utilisation d'une antenne large bande connectée à un circuit planaire puis à des détecteurs (bolomètres ou KIDs), le tout à des températures cryogéniques (T<0.3K). Plusieurs options sont envisagées pour le circuit planaire, la plus simple étant un ensemble de filtres alimentant plusieurs détecteurs. C'est le sujet principal d'une thèse qui a débuté en octobre 2021 (Pham Viet Dung). Le CNES soutient ces développements à travers un financement R&D.