Development of Microwave Kinetic Inductance Detectors for Visible and Near-IR Astronomy Applications - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2022

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) Télécharger le fichier
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
Licence : CC BY - Paternité

Dates et versions

tel-04021231 , version 1 (09-03-2023)

Licence

Paternité

Identifiants

  • HAL Id : tel-04021231 , version 1

Citer

Paul Nicaise. Development of Microwave Kinetic Inductance Detectors for Visible and Near-IR Astronomy Applications. Physics [physics]. GEPI - Observatoire de Paris PSL, 2022. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-04021231⟩
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