Download - Un spectrographe à intégral de champ par disséqueur d’image pour SNAP Pierre-Élie CROUZET
Un spectrographe à intégral de champ par disséqueur
d’image pour SNAP
Pierre-Élie CROUZET
Directeur de thèse :
Anne EALET
Avec
Cédric CERNA, Eric PRIETO
CROUZET Pierre-élie 15/06/07 Première année
Plan
• L’énergie noire
• Le projet SNAP
• Le spectrographe
• Le démonstrateur de spectrographe
• Le détecteur infrarouge H2RG
CROUZET Pierre-élie 15/06/07 Première année
L’énergie noire
• 1998 : observations de Supernovae -> expansion accéléré de l’Univers due à l’Énergie noire .
•On ne connaît pas la nature physique de cette énergie !
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SNAP (SuperNova Acceleration Probe) • Déterminer la nature de l’Énergie noire par
l’observations de supernovae (SN) et de mesure de cisaillement gravitationnel.
• SN lointaines • Peu de flux : télescope de 2m• Décalage en longueur d’onde (z=1.7) : domaine
infrarouge (IR) ->spatial
• Courbes de lumières des SN• Imageur visible et IR
• Caractérisations des SN lointaines • Spectrographe basse résolution ->
» Spectre de la galaxie et de la SN ->Spectrographe à intégrale de champ
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Le spectrographe•Identification des SN
•Peu de flux basse résolution R=100
•Spécification faible sur le pointage
•Spectre de la SN et de la galaxie simultanément
•Instrument compact et léger Technologie SLICER
•Calibration spectro-photométrique au 1%Compact et léger (20x30x10 cm)Permet de prendre une SN et la galaxie hôte en même temps
Entrance
point
Pupil & slit
mirrorSlicer
Prism
DetectorCamer
a
Collimator
Construction d’un démonstrateur (instrument complet) pour valider les performances optiques
hyperspectroscopie
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Démonstrateur
Detector
Offner relay
Steering mirror
Spectro unit
H2RG IRdetecteur SNAP
slicer (5 slices)
Slicer unit
But : reproduire exactement le concept optique du spectrographe
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Démonstrateur :
• Premières lumières (visible) il y a 1 semaine
• Aligné au CPPM mécaniquement à 10µm près
• Tests visible en cours• Tests en IR d’ici fin septembre
Détecteur IR : Fabriqué par Rockwell (U.S.A)
- Technologie HgCdTe
- 2048*2048 pixels
- 18*18µm² par pixel
- Haute efficacité quantique >90%
- Lecture non destructive
Capacité
Vout
Vreset
Dsub
Détecteur
MUX
Unit cell
Accord U.S.A France : réception détecteur IR mars 2007, intégration en septembre
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Calibration du démonstrateur• But : calibration photométrique au pour 1%• Contrôler les performances optiques
– Le démonstrateur, comme le spectrographe de SNAP est sous échantillonné fente du spectro imagé sur 1 pixel
Connaître les performances du détecteur :
•Gain de conversion •Bruit de lecture•Réponse intrapixel du détecteur
Réponse intra-pixel : • Analyse des données prisent à l’Université de Michigan,
Ann Arbor (USA) sur le détecteur H2RG#40 de Rockwell :
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Gain de conversion g (e/ADU)
• Facteur qui relie les e- reçus
aux ADU de l’électronique. • Basé sur une statistique de
Poisson• Correction avec la capacité
inter-pixel (IPC).
Gain avec IPC 1,89 e /adu
Gain sans IPC
2,97 e/adu •Analyse des données prises en Février 2007 à l’Université de Michigan
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Bruit de lecture
Bruit de lecture de 36 adu
Bruit de lecture calculé seul de 35 adu
Basé sur une statistique de Poisson :
Travaille en cours : • Test du détecteur H2RG
– Banc de test cryogénique à l’IPNL (Lyon)
testé avec un H1RG – Électronique de lecture développée à l’IPNL– Électronique dupliquée et testée au CPPM
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DAQ LabView du démonstrateur monochromator
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Perspectives :
• Analyse des données H2RG de l’IPNL
• Intégration H2RG à Marseille (software et hardware)
• Prise des données IR d’ici fin septembre 2007 suivi de l’analyse
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SNAP SPECTRO DEMONSTRATOR FIRST LIGHTS30/05/2007
•source : halogen lamp•three PSFs flat fielded over 5 slices
•source : HeNe laser•sum of PSFs over 5 slices
•source : HeNe laser•one PSFs over 5 slices
slice 1 slice 2 slice 3 slice 4 slice 5
PSF 1 PSF 2 PSF 3
632 nm line
PRELIMINARY
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SPARES
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HAWAII-2RG• HgCdTe• Astronomy• Wide • Area • Infrared• Imager with • 2K*2K resolution,• Reference and • Guide mode
Capacité inter-pixel (IPC)Sous estimation de la variance à cause de la capacité inter
pixel donc sur estimation du gain de conversion.
Nouvelle estimation de la variance (Moore and all) :
k
l
D[k,l]
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L’imageur :
• 36 détecteurs infrarouge de 2k x 2k en HgCdTe; taille d’un pixel 18µm
• 36 détecteurs CCD
• Température 140K
Détecteurs infrarouge
Détecteurs visible