Détecteurs à inductance cinétique : vers de nouvelles applications

Orateur : Nicolas BOUDOU (Institut Néel)

Depuis une dizaine d’années, les détecteurs à inductance cinétique (KID) sont développés pour des applications en astronomie (sub)-millimétrique notamment. Comparés aux détecteurs traditionnels, les KID présentent des avantages décisifs qui expliquent un intérêt grandissant de la communauté scientifique ; la possibilité d’un multiplexage fréquentiel à grande échelle, une sensibilité très élevée et un coût relativement faible. Ainsi, au sein de l’Institut Néel, l’équipe HELFA est en charge du développement de NIKA, une caméra équipée de deux plans focaux de plusieurs centaines de KID (à terme plusieurs milliers) conçue pour équiper le télescope de 30 mètres de l’IRAM d’ici 2014. Mais d’autres développements sont à l’étude : d’une part la réussite des expériences au sol laissent envisager pour le long terme l’utilisation des KID sur ballon stratosphérique ou sur satellite, des travaux doivent donc permettre la "spatialisation" des détecteurs, en particulier en réduisant leur sensibilité au rayons cosmiques, beaucoup plus importants dans l’espace qu’au sol. D’autre part, même si l’imagerie (sub)-millimétrique constitue leur application principale, les KID sont aussi pressentis pour des expériences plus diverses comme par exemple la détection de rayons X, la détection de matière noire ou la mesure de spectre. L’objet de l’exposé est de présenter deux exemples de travaux qui doivent participer à l’évolution des détecteurs vers ces nouvelles applications ; Dans la première partie de la présentation, nous rappelons quelques généralités sur les détecteurs, notamment le principe de détection mis en œuvre. Dans la deuxième partie nous présentons une méthode permettant de diminuer le taux d’interaction avec les rayons cosmiques : la fabrication des détecteurs sur membranes. Nous détaillons le processus de fabrication et les premières mesures effectuées avec des KID sur membranes. Enfin dans une troisième partie nous verrons comment les KID peuvent être utilisés dans un dispositif de type SWIFTS, un spectromètre intégré et large bande dont le potentiel est comparable à celui d’un spectromètre Martin-Pupplet intégré sur puce. Le principe de SWIFTS sera présenté ainsi que des travaux de simulation et des mesures optiques préliminaires.

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