Test au sol du satellite Planck. Mathieu Bauchy Stage du 29 mai au 30 juin au LERMA.
Plan de la présentation Présentation du sujet du stage Travail réalisé Traitement des données Prise de données Conclusion
Le satellite Planck Lancement en 2008 Objectifs Deux instruments : Fond cosmique Avant plans Deux instruments : LFI (20 à 94 GHz) HFI (100 à 857 GHz) Une précision inégalée
Les bolomètres Principe HFI : Source lumineuse Principe HFI : Différentes fréquences Polarisés ou non Cryogénie (He3/He4) : T=0,1K Importance de déterminer le temps de réponse Transformation en chaleur Variation de la résistance Bolomètre R
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Manip TAU ELS But : Déterminer TAU (temps de réponse du bolomètre) Vérifier le comportement de l’électronique Jeu de bolomètres ELS Chopeur Source lumineuse Modulation du signal Cuve Saturne à 2K 80, 50, 34, 18, 10, 4 et 2 Hz. R
Signal à analyser R (ADU) t (minutes) Signal obtenu pour un bolomètre 100 GHz pour un courant donné et une fréquence d’échantillonnage donnée.
Signal à analyser R (ADU) t (minutes) TAU ELS TAU FIBER 34 Hz 50 Hz 80 Hz t (minutes) TAU ELS TAU FIBER 10min, environ 120 000 points
Traitement du signal R (ADU) t (minutes) x200 (Hz)
Traitement du signal R (ADU) t (minutes) x200 (Hz)
Spectre obtenu Fréquence du chopeur
Modification de la procédure de traitement Fenêtre Hanning Correction de la dérive Ajustement des paramètres : Largeur de la fenêtre Largeur de l’offset Ajout de deux modules : Prise en compte d’une éventuelle imprécision sur les fréquences du chopeur Suppression du bruit environnant Procédure de fit automatique
Signal à analyser R (ADU) t (minutes) Signal obtenu pour un bolomètre 100 GHz pour un courant donné et une fréquence d’échantillonnage donnée.
Modification de la procédure de traitement Fenêtre Hanning Correction de la dérive Ajustement des paramètres : Largeur de la fenêtre Largeur de l’offset Ajout de deux modules : Prise en compte d’une éventuelle imprécision sur les fréquences du chopeur Suppression du bruit environnant Procédure de fit automatique
Modèle de fit Filtre du 1er ordre (-> TAU) Electronique (Vérification) Filtre numérique (auto convolution) Electronique (filtre)
Modèle de fit Filtre du 1er ordre Electronique Filtre numérique (auto convolution) Electronique (filtre) Paramètres libres
Spectre fitté Fréquence du chopeur
Spectre fitté Fréquence du chopeur
Comparaison avec d’autres données Tau (ms) Données JPL (électronique parfaite) Courant (A)
Comparaison avec d’autres données Tau (ms) Données JPL (électronique parfaite) Courant (A)
Modèle de fit Filtre du 1er ordre (-> TAU) Electronique (Vérification) Filtre numérique (auto convolution) Electronique (filtre)
Comparaison avec d’autres données (JPL) Tau (ms) Donnée TAU ELS Courant (A)
Comparaison avec d’autres données (JPL) TAU ELS Tau (ms) Différents types de bolomètres classés par f (GHz) Barres d’écart de 10% JPL Tau (ms)
Comparaison avec d’autres données (JPL) TAU ELS Tau (ms) Différents types de bolomètres classés par f (GHz) JPL Tau (ms)
Comparaison avec d’autres données (TAU FIBER) TAU FIBER Tau (ms) Différents types de bolomètres classés par f (GHz) TAU ELS Tau (ms)
Problème des bolomètres haute fréquence Le problème du bruit L’électronique prédomine
Influence du bruit On génère un spectre parfait On lui ajoute un bruit aléatoire On lui applique la procédure de fit plusieurs fois
Influence du bruit
Explication Electronique seule : Le fit ne converge pas
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Choix des nouvelles fréquences Pour les anciennes fréquences
Choix des nouvelles fréquences Pour les anciennes fréquences (80, 50, 34, 18, 10, 4 et 2 Hz) Pour les nouvelles fréquences (60, 40, 20, 12, 8, 4 et 2 Hz)
Prise de mesures Salle blanche de l’IAS
Conclusion La vie d’un laboratoire La vie d’un chercheur La vie d’un projet en équipe Merci à Alain Coulais !!