CROUZET Pierre-élie JRJC 2007 Un spectrographe à intégral de champ par disséqueur d ’ image pour SNAP.

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1 CROUZET Pierre-élie JRJC 2007 Un spectrographe à intégral de champ par disséqueur d ’ image pour SNAP

2 CROUZET Pierre-élie JRJC 2007 Plan Contexte scientifique Le projet SNAP Le spectrographe Le démonstrateur de spectrographe La campagne IR

3 CROUZET Pierre-élie JRJC 2007 Modèles d’univers :

4 CROUZET Pierre-élie JRJC 2007 Observations : Univers en expansion accélérée!

5 CROUZET Pierre-élie JRJC 2007 L’énergie noire On ne connaît pas la nature physique de cette énergie !

6 CROUZET Pierre-élie JRJC 2007 SNAP ( SuperNova Acceleration Probe) 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 Déterminer la nature de l’Énergie noire par l’observations de supernovae (SN) et de mesure de cisaillement gravitationnel.

7 CROUZET Pierre-élie JRJC 2007 SNAP ( SuperNova Acceleration Probe) Imageur : 36 détecteurs 2k x 2k HgCdTe NIR; taille du pixel 18µm 36 CCD Spectrographe : Technologie slicer 2 détecteurs 2k x 2k HgCdTe NIR 2 CCD Entranc e point Pupil & slit mirror Slicer Prism Detecto r Camera Collimat or Compact et léger (20x30x10 cm)

8 CROUZET Pierre-élie JRJC 2007 Le spectrographe Identification des SN Peu de flux  basse résolution Spécification faible sur le pointage Spectre de la SN et de la galaxie simultanément Instrument compact et léger  Technologie SLICER

9 CROUZET Pierre-élie JRJC 2007 Démonstrateur But : Reproduire exactement le concept optique du spectrographe pour valider les performances optiques. Calibration spectro-photométrique au 1%

10 CROUZET Pierre-élie JRJC 2007 Démonstrateur Detector Offner relay Steering mirror Spectro unit H2RG IR detecteur SNAP slicer (5 slices) Slicer unit But : Reproduire exactement le concept optique du spectrographe pour valider les performances optiques. Calibration spectro-photométrique au 1%

11 CROUZET Pierre-élie JRJC 2007 Démonstrateur : Campagne visible et infrarouge Visible faite cet été Calibration au 1% réussie! Infrarouge en cours

12 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 V out V reset D sub Détecteur MUX Unit cell Accord U.S.A France : réception détecteur IR mars 2007, intégration en septembre

13 CROUZET Pierre-élie JRJC 2007 Calibration IR 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 imagée sur 1 pixel Connaître les performances du détecteur : Gain de conversion Bruit de lecture Réponse intrapixel du détecteur

14 Réponse intra-pixel : Analyse des données prises à l’Université de Michigan, Ann Arbor (USA) sur le détecteur H2RG#40 de Rockwell :

15 CROUZET Pierre-élie JRJC 2007 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

16 CROUZET Pierre-élie JRJC 2007 Bruit de lecture Bruit de lecture de 36 adu Bruit de lecture calculé seul de 35 adu Basé sur une statistique de Poisson :

17 CROUZET Pierre-élie JRJC 2007 Campagne IR

18 CROUZET Pierre-élie JRJC 2007 Campagne IR Cuve de 0.6m 3 110k<T<140k Pompage et refroidissement en 24h Shift de 3*8h 

19 CROUZET Pierre-élie JRJC 2007

20

21 DAQ LabView du démonstrateur monochromator

22 CROUZET Pierre-élie JRJC 2007 14-11-07-03h34min34sec row column SNAP DEMONSTRATOR First NIR PSF QTH spectrum

23 CROUZET Pierre-élie JRJC 2007 Perspectives : Démonstrateur : Continuer à prendre des données IR (Noël) Analyse des données IR Télescope SNAP : Déterminer les modes de lecture optimaux selon S/N, bruit de lecture, DC Lancement prévu par NASA+DOE en 2014…

24 CROUZET Pierre-élie JRJC 2007 SPARES

25 CROUZET Pierre-élie JRJC 2007 SNAP SPECTRO DEMONSTRATOR FIRST LIGHTS 30/05/2007 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 1slice 2slice 3slice 4slice 5 PSF 1PSF 2PSF 3 632 nm line PRELIMINARY

26 CROUZET Pierre-élie JRJC 2007 HAWAII-2RG HgCdTe Astronomy Wide Area Infrared Imager with 2K*2K resolution, Reference and Guide mode

27 CROUZET Pierre-élie JRJC 2007 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]

28 CROUZET Pierre-élie JRJC 2007 Le spectrographe Entranc e point Pupil & slit mirror Slicer Prism Detecto r Camera Collimat or 1 slice= 0.5mm Steering miroir stability : Précision 1/70 de slice Stabilité 1/40 slice

29 CROUZET Pierre-élie JRJC 2007 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