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    Un réseau de détecteurs présente une nouvelle lecture micro-ondes

    Cœur de la configuration de lecture des SQUID micro-ondes développée à l'AIST au Japon, avec le tableau SRON TES au centre. Crédit :SRON

    Au cours des années, SRON a développé des capteurs de bord de transition (TES) de plus en plus sensibles pour des missions spatiales telles que SPICA et Athena. Un de ces réseaux de détecteurs TES, développé comme microcalorimètre à rayons X de secours pour Athena, a maintenant joué un rôle essentiel pour démontrer une nouvelle technologie de lecture développée à l'Institut national des sciences et technologies industrielles avancées (AIST) au Japon. Cette technologie est appelée lecture multiplexée par micro-ondes SQUID à faible bruit. Les résultats de la recherche sont publiés dans Lettres de physique appliquée .

    L'instrument X-IFU de la mission Athena contient environ 3000 pixels de détecteurs TES à rayons X, à lire en utilisant le multiplexage dans le domaine temporel ou le multiplexage dans le domaine fréquentiel comme sauvegarde. Les deux technologies de lecture utilisent des technologies conventionnelles, amplificateurs dissipatifs SQUID. Les futures missions spatiales visent plus de dix mille pixels du détecteur TES, un nombre qui semble dépasser les capacités des technologies de lecture existantes. La nouvelle lecture des SQUID à micro-ondes est un candidat prometteur pour lire des réseaux beaucoup plus grands que ce dont sont capables les SQUID conventionnels. Les SQUID sont des dispositifs d'interférence quantique supraconducteurs.

    Dr Y. Nakashima et les membres de son équipe AIST, en collaboration avec la JAXA et la Tokyo Metropolitan University, ont franchi une étape importante pour démontrer la nouvelle technologie de lecture à l'aide d'une matrice TES à rayons X de SRON. Ils ont lu 38 microcalorimètres de la matrice simultanément, ce qu'on appelle le multiplexage, et mesuré une résolution spectrale allant de 2,79 à 4,56 eV à 5,9 keV en utilisant une source de fer-55.

    Une caractéristique importante des technologies de lecture des détecteurs est le facteur de multiplexage :le nombre total de pixels lus par un amplificateur à faible bruit. L'application d'un peigne hyperfréquence à un réseau de pixels de détection permet un facteur de multiplexage élevé si les pixels sont couplés à une ligne de transmission commune où les signaux transmis sont lus avec un amplificateur à transistor à haute mobilité électronique (HEMT) à faible bruit. Un amplificateur HEMT peut avoir une large bande passante de quatre gigahertz ou plus, le facteur de multiplexage sera donc considérablement plus élevé que dans les technologies de lecture TES existantes.


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