Test au sol du satellite Test au sol du satellite Planck.Planck.
Mathieu BauchyMathieu Bauchy
Stage du 29 mai au 30 juin au LERMA.
Plan de la présentationPlan de la présentation
Présentation du sujet du stagePrésentation du sujet du stage
Travail réaliséTravail réalisé– Traitement des donnéesTraitement des données– Prise de donnéesPrise de données
ConclusionConclusion
Le satellite PlanckLe satellite Planck
Lancement en 2008Lancement en 2008
ObjectifsObjectifs– Fond cosmiqueFond cosmique– Avant plansAvant plans
Deux instruments :Deux instruments :– LFI (20 à 94 GHz)LFI (20 à 94 GHz)– HFI (100 à 857 GHz)HFI (100 à 857 GHz)
Une précision Une précision inégaléeinégalée
Les bolomètresLes bolomètres
PrincipePrincipe
HFI :HFI :– Différentes fréquencesDifférentes fréquences– Polarisés ou nonPolarisés ou non– Cryogénie (He3/He4) : Cryogénie (He3/He4) :
T=0,1KT=0,1K
Importance de Importance de déterminer le temps déterminer le temps de réponsede réponse
Transformationen chaleur
Variation dela résistance
Bolomètre
Sourcelumineuse
R
Plan de la présentationPlan de la présentation
Présentation du sujet du stagePrésentation du sujet du stage
Travail réaliséTravail réalisé– Traitement des donnéesTraitement des données– Prise de donnéesPrise de données
ConclusionConclusion
Manip TAU ELSManip TAU ELS
But :But :– Déterminer TAU (temps de réponse du bolomètre)Déterminer TAU (temps de réponse du bolomètre)– Vérifier le comportement de l’électroniqueVérifier le comportement de l’électronique
ChopeurJeu de
bolomètresELS
Modulationdu signal
Cuve Saturne à 2K
Source lumineuse
R
80, 50, 34, 18, 10, 4 et 2 Hz.
Signal à analyserSignal à analyserR (ADU)
t (minutes)
Signal obtenu pour un bolomètre 100 GHz pour un courant donné et une fréquence d’échantillonnage donnée.
Signal à analyserSignal à analyser
80 Hz50 Hz
34 Hz
10min, environ 120 000 points
TAU ELS TAU FIBER
R (ADU)
t (minutes)
Traitement du signalTraitement du signalR (ADU)
t (minutes)
x200(Hz)
Traitement du signalTraitement du signal
t (minutes)
R (ADU)
x200(Hz)
Spectre obtenuSpectre obtenu
Fréquence du chopeur
Modification deModification dela procédure de traitementla procédure de traitement
Fenêtre HanningFenêtre HanningCorrection de la dériveCorrection de la dériveAjustement des paramètres :Ajustement des paramètres :– Largeur de la fenêtreLargeur de la fenêtre– Largeur de l’offsetLargeur de l’offset
Ajout de deux modules :Ajout de deux modules :– Prise en compte d’une éventuelle imprécision sur les Prise en compte d’une éventuelle imprécision sur les
fréquences du chopeurfréquences du chopeur– Suppression du bruit environnantSuppression du bruit environnant
Procédure de fit automatiqueProcédure de fit automatique
Signal à analyserSignal à analyserR (ADU)
t (minutes)
Signal obtenu pour un bolomètre 100 GHz pour un courant donné et une fréquence d’échantillonnage donnée.
Modification deModification dela procédure de traitementla procédure de traitement
Fenêtre HanningFenêtre HanningCorrection de la dériveCorrection de la dériveAjustement des paramètres :Ajustement des paramètres :– Largeur de la fenêtreLargeur de la fenêtre– Largeur de l’offsetLargeur de l’offset
Ajout de deux modules :Ajout de deux modules :– Prise en compte d’une éventuelle imprécision sur les Prise en compte d’une éventuelle imprécision sur les
fréquences du chopeurfréquences du chopeur– Suppression du bruit environnantSuppression du bruit environnant
Procédure de fit automatiqueProcédure de fit automatique
Modèle de fitModèle de fit
Filtre du 1Filtre du 1erer ordre (-> TAU) ordre (-> TAU)
Electronique (Vérification)Electronique (Vérification)– Filtre numérique (auto convolution)Filtre numérique (auto convolution)– Electronique (filtre)Electronique (filtre)
Modèle de fitModèle de fit
Filtre du 1Filtre du 1erer ordre ordre
ElectroniqueElectronique– Filtre numérique (auto convolution)Filtre numérique (auto convolution)– Electronique (filtre)Electronique (filtre)
Paramètres libres
Spectre fittéSpectre fitté
Fréquence du chopeur
Spectre fittéSpectre fitté
Fréquence du chopeur
Comparaison avec d’autres Comparaison avec d’autres donnéesdonnées
Tau(ms)
Courant (A)
Données JPL(électronique parfaite)
Comparaison avec d’autres Comparaison avec d’autres donnéesdonnées
Tau(ms)
Courant (A)
Données JPL(électronique parfaite)
Modèle de fitModèle de fit
Filtre du 1Filtre du 1erer ordre (-> TAU) ordre (-> TAU)
Electronique (Vérification)Electronique (Vérification)– Filtre numérique (auto convolution)Filtre numérique (auto convolution)– Electronique (filtre)Electronique (filtre)
Comparaison avec d’autres Comparaison avec d’autres données (JPL)données (JPL)
Tau(ms)
Courant (A)
Donnée TAU ELS
Comparaison avec d’autres Comparaison avec d’autres données (JPL)données (JPL)
Différents typesde bolomètresclassés par f (GHz)
Barres d’écart de 10%
TAU ELS Tau (ms)
JPL Tau (ms)
Comparaison avec d’autres Comparaison avec d’autres données (JPL)données (JPL)
Différents typesde bolomètresclassés par f (GHz)
TAU ELS Tau (ms)
JPL Tau (ms)
Comparaison avec d’autres Comparaison avec d’autres données (TAU FIBER)données (TAU FIBER)
Différents typesde bolomètresclassés par f (GHz)
TAU ELS Tau (ms)
TAU FIBERTau (ms)
Problème des bolomètres haute Problème des bolomètres haute fréquencefréquence
Le problème du bruitLe problème du bruit
L’électronique prédomineL’électronique prédomine
Influence du bruitInfluence du bruit
On génère un spectre parfaitOn génère un spectre parfait
On lui ajoute un bruit aléatoireOn lui ajoute un bruit aléatoireOn lui applique la procédure de fit On lui applique la procédure de fit plusieurs foisplusieurs fois
Influence du bruitInfluence du bruit
ExplicationExplication
Le fit ne converge pas
Electronique seule :
Plan de la présentationPlan de la présentation
Présentation du sujet du stagePrésentation du sujet du stage
Travail réaliséTravail réalisé– Traitement des donnéesTraitement des données– Prise de donnéesPrise de données
ConclusionConclusion
Choix des nouvelles fréquencesChoix des nouvelles fréquences
Pour les anciennes fréquences
Choix des nouvelles fréquencesChoix des nouvelles fréquences
Pour les anciennes fréquences
Pour les nouvelles fréquences
(80, 50, 34, 18, 10, 4 et 2 Hz)
(60, 40, 20, 12, 8, 4 et 2 Hz)
Prise de mesuresPrise de mesures
Salle blanche de l’IAS
ConclusionConclusion
La vie d’un laboratoireLa vie d’un laboratoire
La vie d’un chercheurLa vie d’un chercheur
La vie d’un projet en équipeLa vie d’un projet en équipe
Merci à Alain Coulais !! Merci à Alain Coulais !!