The millimeter laboratory

 
 
Après les anisotropies en intensité, la polarisation du
rayonnement fossile est l’un des principaux défis de la cosmologie observationnelle. En effet, l’un des modes de polarisation (le mode B) est la signature unique des ondes gravitationnelles primordiales produites lors de l’inflation, une phase d’expansion exponentielle qui aurait eu lieu dans les tous premiers instants de l’Univers. Le mode B de polarisation permet ainsi d’avoir accès à l’une des phases les plus complexes de l’Univers primordial. La détection des ondes gravitationnelles provenant de l’inflation serait une découverte majeure pour la cosmologie et pour la physique fondamentale. Le mode B, encore jamais détecté, est cependant attendu à un niveau extrêmement faible, d’au moins 7 ordres de grandeur inférieur au monopôle soit au moins 3 ordres de grandeur inférieur aux anisotropies en intensité du rayonnement fossile.


Dans le cadre du groupe Cosmologie et Gravitation de l’APC, le laboratoire millimétrique a pour mission de participer aux développement des détecteurs et chaines de détection pour les futurs projets post Planck dédiés à l’étude de la polarisation du Fond Diffus Cosmologique. Plus spécifiquement, 2 axes sont développés dans le laboratoire

  1. -Développement de matrices de détecteurs supraconducteurs (bolomètres, détecteurs à inductance cinétique) refroidies aux très basses températures (T<300mK).

  2. -Développements de composants micro-onde supraconducteurs planaires pour la réalisation d’architectures de détection évoluées.


Dans cette optique, l’APC a initié la collaboration nationale BSD (B-mode Superconducting Detectors) afin de développer des matrices de détecteurs supraconducteurs avec l’électronique associée ainsi que des architectures de détection évoluées composées d’antennes, de filtres, d’OMT, de déphaseurs, de coupleurs et de bolomètres. L’ensemble de ces développements sont validés par des mesures en laboratoire mais seront également testés sur le ciel, en particulier avec l’expérience QUBIC dont la première lumière est prévue fin 2016.


A cela s’ajoute l’organisation de Travaux Pratiques :

  1. -« Mesures bolométriques bas-niveaux » dans le cadre du M2 Outils et Systèmes de l’Astronomie et de l’Espace (OSAE)

  2. -« Détection du rayonnement fossile à 10GHz » dans le cadre du M2 OSAE

  3. -« Caractérisation d’antennes » dans le cadre le la 2ème année de l’Ecole d’Ingénieur Denis Diderot (EIDD).

 


Compétences et expertises:

  1. -Caractérisation aux  températures cryogéniques (de 77K à 10mK) de composants mécaniques et électroniques (semi-conducteurs, supraconducteurs).

  2. -Caractérisation de composants électroniques BF (<1MHz) aux températures ambiantes ou cryogéniques.

  3. -Mesures électroniques ultra bas bruits.

  4. -Caractérisation de composants électroniques RF (>10GHz) aux températures ambiantes ou cryogéniques.

  5. -Simulations de composants RF.

  6. -Caractérisation photométrique de détecteurs cryogéniques.




 

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