Development of Microwave Kinetic Inductance Detectors for Visible and Near-IR Astronomy Applications
Développement de Détecteurs à Inductance Cinétique pour le Visible et l'Infrarouge Proche en Astronomie
Résumé
Microwave Kinetic Inductance Detectors (MKIDs) are superconductive thin films LC
resonators with high quality factors. They can simultaneously record single-photon events
and measure their energy without any added optics. Combined with the ease of
multiplexing thousands of pixels into a large array, MKIDs are now at the heart of current
and upcoming ground-based astronomy applications. Among them is the
SpectroPhotometric Imaging for Astronomy with Kinetic Inductance Detectors (SPIAKID)
project at Paris Observatory. We are using MKID technology to build a 20,000 pixels
spectrophotometer that will be deployed in 2024 on the 3.58m New Technology
Telescope (NTT) in Chile. SPIAKID aims to study the population and metallicity of stars in
Ultra Faint Dwarf (UFD) galaxies in the Local group to have a better understanding of
galaxy formation and evolution. We will present an original design intended to improve
the optical coupling between incident photons and the absorber part of the detector as
well as an anomalous response from our superconductor that could offer a new mean of
detection
Les détecteurs à inductance cinétique (MKIDs) sont des résonateurs LC à haut facteur
de qualité faits à partir de couches minces supraconductrices. Ils peuvent simultanément
déterminer le temps d'arrivée de chaque photon en mesurant leur énergie sans optique
supplémentaire. Grâce au pouvoir de multiplexage des MKIDs qui permet de facilement
réaliser des matrices de plusieurs kilopixels, cette technologie est au centre de l'attention
pour les nouvelles applications en astronomie. Parmi eux se trouve l'instrument
SpectroPhotometric Imaging for Astronomy with Kinetic Inductance Detectors (SPIAKID),
projet du GEPI à l'Observatoire de Paris. Nous utilisons la technologie MKID pour
construire un spectrophotomètre composé de 20 000 pixels qui sera déployé sur le New
Technology Telescope (NTT) de 3.6m au Chili à l'horizon 2025. SPIAKID s'intéressera à
la population stellaire des galaxies naines ultra faibles du Groupe Local pour mieux
comprendre la formation des galaxies ainsi que la matière noire. Nous présenterons dans
ce travail de thèse un design novateur pour améliorer le couplage optique entre les
photons incidents et la partie sensible du détecteur ainsi qu'une réponse anormale de
notre supraconducteur qui pourrait faire l'objet d'un nouveau moyen de détection.
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2023_03_manuscript_mkids_after_defence_paul_nicaise.pdf (36.7 Mo)
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
Licence : CC BY - Paternité
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