Illumination du Plan Focal pour le Cryostat d’EUCLID

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1 Illumination du Plan Focal pour le Cryostat d’EUCLID
Peter CALABRIA Institut de Physique Nucléaire de Lyon – Instrumentation - EUCLID 2016

2 Illumination du Plan Focal pour le Cryostat d’EUCLID
Objectifs et Contraintes Architecture actuelle - Electronique / Informatique - Mécanique - Résultats Développements en cours Résultats attendus Institut de Physique Nucléaire de Lyon – Instrumentation - EUCLID 2016

3 Objectifs et Contraintes
Objectif : éclairer le plan focal Etudier le comportement des détecteurs H2RG, en collaboration avec le CPPM Déterminer les paramètres à prendre en compte pour l’exploitation des détecteurs Développer le « Work Flow » pour exploitation au CPPM Institut de Physique Nucléaire de Lyon – Instrumentation - EUCLID 2016

4 Objectifs et Contraintes
Eclairement homogène (≈1%) Images capteur Matrice de photodiodes Anneau de photodiodes Flux lumineux contrôlé Générateurs et multimètres Keithley en réseau LEDs de différentes λ Obturateur Stable dans le temps Comportement des LEDs dans le temps Précision de la mesure sur photodiodes Répétabilité des mesures Encombrement et poids limités Institut de Physique Nucléaire de Lyon – Instrumentation - EUCLID 2016

5 Objectifs et Contraintes
Eclairement homogène (≈1%) Images capteur Matrice de photodiodes Anneau de photodiodes Flux lumineux contrôlé Générateurs et multimètres Keithley en réseau LEDs de différentes λ Obturateur Stable dans le temps Comportement des LEDs dans le temps Précision de la mesure sur photodiodes Répétabilité des mesures Encombrement et poids limités Institut de Physique Nucléaire de Lyon – Instrumentation - EUCLID 2016

6 Architecture Actuelle
- Synoptique Général - PC Acq PC Labview Ampli μ CAN Capteur μ Ethernet GPIO RPi V1 Driver Shutter Keithley (Ref) Voltmètre Ampli φ CAN φ x 16 GPIB Keithley (Ref) Géné I MUX I LED x 4 Institut de Physique Nucléaire de Lyon – Instrumentation - EUCLID 2016

7 Architecture Actuelle
- Electronique / Informatique - 4 LEDs : λ = 0,85µm / 1,30µm / 1,45µm / 1,90µm Multiplexées Alimentées par générateur de courant Keithley Jusqu’à 16 photodiodes : λ = 2,1µm Amplificateur courant / tension de Gain = 10e8 Lues par voltmètre Keithley Obturateur Electronique Position contrôlée par capteur magnétorésistif Commutation testée en bain d’azote PC embarqué de type Raspberry Communique avec le PC d’acquisition Fonctionnement autonome Institut de Physique Nucléaire de Lyon – Instrumentation - EUCLID 2016

8 Architecture Actuelle
- Mécanique - Avantages : Géométrie compacte Faible masse Le shutter isole le détecteur de l’illumination Inconvénients : Eclairement non homogène du spectralon et du capteur Eclairement fonction de la position de la LED Photodiodes en dehors du cône d’illumination, peu/pas de signal mesurable en condition normale d’utilisation Institut de Physique Nucléaire de Lyon – Instrumentation - EUCLID 2016

9 Architecture Actuelle
- Mécanique - Avantages : Géométrie compacte Faible masse Le shutter isole le détecteur de l’illumination Inconvénients : Eclairement non homogène du spectralon et du capteur Eclairement fonction de la position de la LED Photodiodes en dehors du cône d’illumination, peu/pas de signal mesurable en condition normale d’utilisation Institut de Physique Nucléaire de Lyon – Instrumentation - EUCLID 2016

10 Architecture Actuelle
- Résultats - Développement des outils de caractérisations XY + Electronique + Capteur Avantages : Dimension image paramétrable Résolution paramétrable Inconvénients : Acquisition longue durée Faible résolution Pas d’intégration possible Illumination Actuelle Institut de Physique Nucléaire de Lyon – Instrumentation - EUCLID 2016

11 Architecture Actuelle
- Résultats - Développement des outils de caractérisations Caméra IR + Ecran Avantages : Rapide Temps de pose réglable Large zone d’étude Inconvénients : Déformation de l’image Institut de Physique Nucléaire de Lyon – Instrumentation - EUCLID 2016

12 Architecture Actuelle
- Résultats - Images du capteur Institut de Physique Nucléaire de Lyon – Instrumentation - EUCLID 2016

13 Développements en cours
Objectifs de la nouvelle mécanique : Eclairement du spectralon homogène Indépendant de la position de la LED Photodiodes dans le cône d’illumination Illumination homogène du détecteur Modulaire Contraintes : Taille inférieure à 150mm Masse inférieure à 500g Compatible avec l’existant Institut de Physique Nucléaire de Lyon – Instrumentation - EUCLID 2016

14 Développements en cours
- Solution mécanique retenue - Caractéristique mécanique : Hauteur : 112mm Diamètre tube : 80mm Masse : 450g Institut de Physique Nucléaire de Lyon – Instrumentation - EUCLID 2016

15 Développements en cours
- Solution mécanique retenue - Avantages : Eclairement spectralon plus homogène Photodiodes dans cône d’illumination Modulaire Institut de Physique Nucléaire de Lyon – Instrumentation - EUCLID 2016

16 Développements en cours
- Solution mécanique retenue - Avantages : Eclairement spectralon plus homogène Photodiodes dans cône d’illumination Modulable Mais… Plus lourd, volumineux Effets de la géométrie Homogénéité théorique capteur : 4% Institut de Physique Nucléaire de Lyon – Instrumentation - EUCLID 2016

17 - Mesures sur le prototype -
Résultats attendus - Mesures sur le prototype - Table XY Camera IR Institut de Physique Nucléaire de Lyon – Instrumentation - EUCLID 2016

18 - Mesures sur le prototype -
Résultats attendus - Mesures sur le prototype - Table XY Institut de Physique Nucléaire de Lyon – Instrumentation - EUCLID 2016