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1. Measuring the CMB primordial B-modes with Bolometric Interferometry: Status and future prospects of the QUBIC experiment.

Author: Mennella, A., Ade, P., Almela, A., Amico, G., Arnaldi, L.H., Aumont, J., Banfi, S., Battistelli, E.S., Bélier, B., Bergé, L., Bernard, J.-Ph., Bersanelli, M., Bonaparte, J., Bonilla, J.D., Bunn, E., Buzi, D., Cacciotti, F., Camilieri, D., Cavaliere, F., and Chanial, P.
Subjects: COSMIC background radiation, INTERFEROMETRY, OPTICAL polarization, ASTROPHYSICAL radiation, PHYSICAL cosmology
Abstract: The Q&U Bolometric Interferometer for Cosmology (QL'BIC) is the first bolometric interferometer designed to measure the primordial B-mode polarization of the Cosmic Microwave Background (CMB). Bolometric interferometry is a novel technique that combines the sensitivity of bolometric detectors with the control of systematic effects that is typical of interferometry, both key features in the quest for the faint signal of the primordial B-modes. A unique feature is the so-called "spectral imaging", i.e., the ability to recover the sky signal in several sub-bands within the physical band during data analysis. This feature provides an in-band spectral resolution of ∆v/v ~ 0.04 that is unattainable by a traditional imager. This is a key tool for controlling the Galactic foregrounds contamination. In this paper, we describe the principles of bolometric interferometry, the current status of the QU BIC experiment and future prospects. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
Published: 2024
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2. QUBIC: Exploring the Primordial Universe with the Q&U Bolometric Interferometer

Author: Mennella, A, Ade, P, Amico, G, Auguste, D, Aumont, J, Banfi, S, Barbaran, G, Battaglia, P, Battistelli, E, Bau, A, Belier, B, Bennett, Dg, Berge, L, Bernard, Jp, Bersanelli, M, Sazy, Mab, Bleurvacq, N, Bonaparte, J, Bonis, J, Bunn, E, Burke, D, Buzi, D, Buzzelli, A, Cavaliere, F, Chanial, P, Chapron, C, Charlassier, R, Columbro, F, Coppi, G, Coppolecchia, A, D'Agostino, R, D'Aless, Giuseppe, R, De Bernardis, P, De Gasperis, G, De Leo, M, De Petris, M, Di Donato, A, Dumoulin, L, Etchegoyen, A, Fasciszewski, A, Franceschet, C, Gamboa Lerena, Mm, Garcia, B, Garrido, X, Gaspard, M, Gault, A, A, Gayer, D, Gervasi, M, Giard, M, Heraud, Yg, Gomez Berisso, M, Gonzalez, M, Gradziel, M, Sire, L, Guerard, E, Hamilton, Jc, Harari, D, Haynes, V, Versille, Sh, Duc Thuong Hoang, Holtzer, N, Incardona, F, Jules, E, Kaplan, J, Korotkov, A, Kristukat, C, Lamagna, L, Loucatos, S, Louis, T, Lowitz, A, Lukovic, V, Horacio Luterstein, R, Maffei, B, Marnieros, S, Masi, S, Mattei, A, May, A, Mcculloch, M, Clementina Medina, M, Mele, L, Melhuish, Sj, Montier, L, Mousset, L, Mariano Mundo, L, Murphy, Ja, Murphy, Jd, O'Sullivan, C, Olivieri, E, Paiella, A, Pajot, F, Passerini, A, Pastoriza, H, Pelosi, A, Perbost, C, Perciballi, M, Pezzotta, F, Piacentini, F, Piat, M, Piccirillo, L, Pisano, G, Polenta, G, Prele, D, Puddu, R, Rambaud, D, Ringegni, P, Romero, Ge, Salatino, M, Schillaci, A, Scoccola, Cg, Scully, Sp, Spinelli, S, Stankowiak, G, Stolpovskiy, M, Suarez, F, Tartari, A, Thermeau, Jp, Timbie, P, Tomasi, M, Torchinsky, Sa, Tristram, M, Tucker, Ce, Tucker, Gs, Vanneste, S, Vigano, D, Vittorio, N, Voisin, F, Watson, R, Wicek, F, Zannoni, M, Zullo, A, Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire (LAL), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut d'astrophysique spatiale (IAS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies [Orsay] (C2N), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Mennella, A, Ade, P, Amico, G, Auguste, D, Aumont, J, Banfi, S, Barbaràn, G, Battaglia, P, Battistelli, E, Baù, A, Bélier, B, Bennett, D, Bergé, L, Bernard, J, Bersanelli, M, Sazy, M, Bleurvacq, N, Bonaparte, J, Bonis, J, Bunn, E, Burke, D, Buzi, D, Buzzelli, A, Cavaliere, F, Chanial, P, Chapron, C, Charlassier, R, Columbro, F, Coppi, G, Coppolecchia, A, D’Agostino, R, D’Alessandro, G, Bernardis, P, Gasperis, G, Leo, M, Petris, M, Donato, A, Dumoulin, L, Etchegoyen, A, Fasciszewski, A, Franceschet, C, Lerena, M, Garcia, B, Garrido, X, Gaspard, M, Gault, A, Gayer, D, Gervasi, M, Giard, M, Héraud, Y, Berisso, M, González, M, Gradziel, M, Grandsire, L, Guerard, E, Hamilton, J, Harari, D, Haynes, V, Versillé, S, Hoang, D, Holtzer, N, Incardona, F, Jules, E, Kaplan, J, Korotkov, A, Kristukat, C, Lamagna, L, Loucatos, S, Louis, T, Lowitz, A, Lukovic, V, Luterstein, R, Maffei, B, Marnieros, S, Masi, S, Mattei, A, May, A, Mcculloch, M, Medina, M, Mele, L, Melhuish, S, Montier, L, Mousset, L, Mundo, L, Murphy, J, O’Sullivan, C, Olivieri, E, Paiella, A, Pajot, F, Passerini, A, Pastoriza, H, Pelosi, A, Perbost, C, Perciballi, M, Pezzotta, F, Piacentini, F, Piat, M, Piccirillo, L, Pisano, G, Polenta, G, Prêle, D, Puddu, R, Rambaud, D, Ringegni, P, Romero, G, Salatino, M, Schillaci, A, Scóccola, C, Scully, S, Spinelli, S, Stankowiak, G, Stolpovskiy, M, Suarez, F, Tartari, A, Thermeau, J, Timbie, P, Tomasi, M, Torchinsky, S, Tristram, M, Tucker, C, Tucker, G, Vanneste, S, Viganò, D, Vittorio, N, Voisin, F, Watson, R, Wicek, F, Zannoni, M, and Zullo, A
Subjects: [SDU.ASTR.CO]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Cosmology and Extra-Galactic Astrophysics [astro-ph.CO], General Physics and Astronomy, cosmic background radiation: polarization, 01 natural sciences, law.invention, purl.org/becyt/ford/1 [https], law, Cosmic Microwave Background, Astronomical interferometer, B-modes, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, media_common, Physics, bolometers, inflation, polarimetry, Detector, Astrophysics::Instrumentation and Methods for Astrophysics, imaging, Interferometry, B-mode, Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics, medicine.medical_specialty, lcsh:QC793-793.5, Frequency band, media_common.quotation_subject, interferometer, FOS: Physical sciences, Astrophysics::Cosmology and Extragalactic Astrophysics, Radio spectrum, microwaves, cosmic background radiation: B-mode, FIS/05 - ASTRONOMIA E ASTROFISICA, Physics and Astronomy (all), Settore FIS/05 - Astronomia e Astrofisica, bolometer, 0103 physical sciences, medicine, [PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET]Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det], 010306 general physics, Instrumentation and Methods for Astrophysics (astro-ph.IM), Astrophysics::Galaxy Astrophysics, 010308 nuclear & particles physics, Bolometer, lcsh:Elementary particle physics, Astronomy, purl.org/becyt/ford/1.3 [https], polarization: monitoring, Spectral imaging, Astronomía, detector: sensitivity, Sky, engCORE - IT Carlow, [PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph], Bolometers, Inflation, Polarimetry
Abstract: In this paper, we describe QUBIC, an experiment that will observe the polarized microwave sky with a novel approach, which combines the sensitivity of state-of-the-art bolometric detectors with the systematic effects control typical of interferometers. QUBIC’s unique features are the so-called “self-calibration”, a technique that allows us to clean the measured data from instrumental effects, and its spectral imaging power, i.e., the ability to separate the signal into various sub-bands within each frequency band. QUBIC will observe the sky in two main frequency bands: 150 GHz and 220 GHz. A technological demonstrator is currently under testing and will be deployed in Argentina during 2019, while the final instrument is expected to be installed during 2020., La lista completa de autores que integran el documento puede consultarse en el archivo., Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas
Published: 2018
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3. Latest Progress on the QUBIC Instrument.

Author: Ghribi, A., Aumont, J., Battistelli, E., Bau, A., Bélier, B., Bergé, L., Bernard, J.-Ph., Bersanelli, M., Bigot-Sazy, M.-A., Bordier, G., Bunn, E., Cavaliere, F., Chanial, P., Coppolecchia, A., Decourcelle, T., Bernardis, P., Petris, M., Drilien, A.-A., Dumoulin, L., and Falvella, M.
Subjects: COSMIC background radiation, INTERFEROMETRY, METAPHYSICAL cosmology, POLARIZATION (Nuclear physics), GRAVITATIONAL waves
Abstract: QUBIC is a unique instrument that crosses the barriers between classical imaging architectures and interferometry taking advantage from both high sensitivity and systematics mitigation. The scientific target is to detect primordial gravitational waves created by inflation by the polarization they imprint on the cosmic microwave background-the holy grail of modern cosmology. In this paper, we show the latest advances in the development of the architecture and the sub-systems of the first module of this instrument to be deployed at Dome Charlie Concordia base-Antarctica in 2015. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
Published: 2014
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4. The QUBIC instrument for CMB polarization measurements

Author: A. Bottani, E. Jules, A. Zullo, Federico Nati, V. Gilles, A. Baù, L. Mousset, Giampaolo Pisano, C. Perbost, C. Oriol, Damien Rambaud, G. Amico, D. Buzi, Emory F. Bunn, M. Tomasi, L. H. Arnaldi, A. Etchegoyen, S. Azzoni, F. Wicek, Marco Bersanelli, Mark McCulloch, Alejandro Almela, Mario Zannoni, M. Perciballi, Peter A. R. Ade, A. Pelosi, Maria Salatino, D. Auguste, S. Scully, M. Gómez Berisso, F. Piacentini, Andrea Tartari, M. Platino, Martin Giard, P. Chanial, Jonathan Aumont, C. Scóccola, M.-A. Bigot-Sazy, Alessandro Paiella, Lucio Piccirillo, C. Kristukat, Federico Pezzotta, Carole Tucker, A. Passerini, Sophie Henrot-Versille, J.-Ch. Hamilton, Nicola Vittorio, M. De Leo, M. Tristram, J. G. Alberro, G. D' Alessandro, L. M. Mundo, Cristian Franceschet, Massimo Gervasi, B. Maffei, L. Grandsire, M. De Petris, K. Ganga, Francesco Cavaliere, S. Marnieros, S. Loucatos, Michel Piat, D. Fracchia, J. Bonaparte, Créidhe O'Sullivan, Laurent Bergé, N. Bleurvacq, A. Mattei, J. Bonis, Gianluca Polenta, L. Mele, J.-P. Bernard, W. Marty, E. Olivieri, H. Pastoriza, Peter Timbie, D. Harari, A. Mennella, D. L. Burke, F. Columbro, Steve Torchinsky, S. Melhuish, Bruce Rafael Mellado Garcia, L.P. Ferreyro, M. Stolpovskiy, Gustavo E. Romero, M. M. Gamboa Lerena, D. T. Hoang, R. Puddu, F. Incardona, D. Bennett, Alessandro Coppolecchia, M. González, S. Spinelli, T. Louis, C. Chapron, P. de Bernardis, P. Ringegni, Marcin Gradziel, François Pajot, A. Fasciszewski, G. Stankowiak, D. Viganò, Luca Lamagna, Alessandro Schillaci, R. Charlassier, L. Dumoulin, J.-P. Thermeau, Andrew May, G. de Gasperis, S. Banfi, Y. Giraud-Heraud, Silvia Masi, J. Kaplan, M. E. García Redondo, J.D. Murphy, B. Bélier, J.M. Salum, S. Dheilly, J. A. Murphy, M. Gaspard, L. A. Montier, Elia S. Battistelli, D. Gayer, F. Voisin, D. Prêle, Gregory S. Tucker, AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire (LAL), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Météo France-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Météo France-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies [Orsay] (C2N), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), Institut d'astrophysique spatiale (IAS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N), Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Spectrométrie Nucléaire et de Spectrométrie de Masse (CSNSM), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), Mele, L, Ade, P, Alberro, J, Almela, A, Amico, G, Arnaldi, L, Auguste, D, Aumont, J, Azzoni, S, Banfi, S, Battistelli, E, Ba, A, B lier, B, Bennett, D, Berge, L, Bernard, J, Bersanelli, M, Bigot-Sazy, M, Bleurvacq, N, Bonaparte, J, Bonis, J, Bottani, A, Bunn, E, Burke, D, Buzi, D, Cavaliere, F, Chanial, P, Chapron, C, Charlassier, R, Columbro, F, Coppolecchia, A, D'Alessandro, G, Bernardis, P, Gasperis, G, Leo, M, Petris, M, Dheilly, S, Dumoulin, L, Etchegoyen, A, Fasciszewski, A, Ferreyro, L, Fracchia, D, Franceschet, C, Lerena, M, Ganga, K, Garcia, B, Redondo, M, Gaspard, M, Gayer, D, Gervasi, M, Giard, M, Gilles, V, Giraud-Heraud, Y, Gomez Berisso, M, Gonzalez, M, Gradziel, M, Grandsire, L, Hamilton, J, Harari, D, Henrot-Versille, S, Hoang, D, Incardona, F, Jules, E, Kaplan, J, Kristukat, C, Lamagna, L, Loucatos, S, Louis, T, Maffei, B, Marnieros, S, Marty, W, Masi, S, Mattei, A, May, A, Mcculloch, M, Melhuish, S, Mennella, A, Montier, L, Mousset, L, Mundo, L, Murphy, J, Nati, F, Olivieri, E, Oriol, C, O'Sullivan, C, Paiella, A, Pajot, F, Passerini, A, Pastoriza, H, Pelosi, A, Perbost, C, Perciballi, M, Pezzotta, F, Piacentini, F, Piat, M, Piccirillo, L, Pisano, G, Platino, M, Polenta, G, Pr le, D, Puddu, R, Rambaud, D, Ringegni, P, Romero, G, Salatino, M, Salum, J, Schillaci, A, Scoccola, C, Scully, S, Spinelli, S, Stankowiak, G, Stolpovskiy, M, Tartari, A, Thermeau, J, Timbie, P, Tomasi, M, Torchinsky, S, Tristram, M, Tucker, G, Tucker, C, Vigan, D, Vittorio, N, Voisin, F, Wicek, F, Zannoni, M, and Zullo, A
Subjects: History, [PHYS.ASTR.IM]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Instrumentation and Methods for Astrophysic [astro-ph.IM], [SDU.ASTR.CO]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Cosmology and Extra-Galactic Astrophysics [astro-ph.CO], interferometer, Cosmic microwave background, Polarimetry, cosmic background radiation: polarization, Astrophysics::Cosmology and Extragalactic Astrophysics, 01 natural sciences, Cosmology, Education, law.invention, qubic, polarimetry, bolometric interferometry, cmb, b modes, FIS/05 - ASTRONOMIA E ASTROFISICA, Optics, bolometer, law, 0103 physical sciences, Astronomical interferometer, [PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET]Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det], 010306 general physics, 010303 astronomy & astrophysics, detector: design, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Physics, polarization, business.industry, Gravitational wave, Bolometer, Astrophysics::Instrumentation and Methods for Astrophysics, Polarization (waves), calibration, polarization: monitoring, Computer Science Applications, Bolometers, Cosmology, Interferometers, Inflation, Cosmic microwave background, Polarization, Interferometry, modulation, business, [PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph], performance
Abstract: Measurements of cosmic microwave background (CMB) polarization may reveal the presence of a background of gravitational waves produced during cosmic inflation, providing thus a test of inflationary models. The Q&U Bolometric Interferometer for Cosmology (QUBIC) is an experiment designed to measure the CMB polarization. It is based on the novel concept of bolometric interferometry, which combines the sensitivity of bolometric detectors with the properties of beam synthesis and control of calibration offered by interferometers. To modulate and extract the input polarized signal of the CMB, QUBIC exploits Stokes polarimetry based on a rotating half-wave plate (HWP). In this work, we illustrate the design of the QUBIC instrument, focusing on the polarization modulation system, and we present preliminary results of beam calibrations and the performance of the HWP rotator at 300 K.
Published: 2021
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5. Detection chain and electronic readout of the QUBIC instrument

Author: L. M. Mundo, S. Marnieros, D. Fracchia, A. Mattei, R. Puddu, S. Spinelli, A. Passerini, Federico Nati, V. Gilles, K. Ganga, B. García, Giuseppe D'Alessandro, F. Wicek, P. A. R. Ade, Diego Harari, J. Bonaparte, F. Pezzotta, Massimo Gervasi, F. Incardona, M. E. García Redondo, M. Platino, L. Grandsire, J. D. Murphy, Damien Rambaud, E. Jules, M. Wright, C. Kristukat, L. Dumoulin, E. Olivieri, B. Maffei, Alessandro Paiella, J. Bonis, J.-P. Thermeau, D. Prêle, H. Pastoriza, Michel Piat, M. Gómez Berisso, M. Perciballi, F. Piacentini, D. Burke, Mark McCulloch, A. Zullo, L. H. Arnaldi, Giampaolo Pisano, A. Baù, L.P. Ferreyro, C. Perbost, C. Duca, C. Franceschet, L. Mousset, J. A. Murphy, D. Viganò, Gustavo E. Romero, Martin Giard, Emory F. Bunn, Alessandro Schillaci, Gregory S. Tucker, P. Chanial, L. A. Montier, M.-A. Bigot-Sazy, Alejandro Almela, A. Etchegoyen, Marco Bersanelli, E. Rasztocky, M. Gaspard, Nicola Vittorio, Mario Zannoni, A. Pelosi, S. Azzoni, P. de Bernardis, T. D. Hoang, S. Banfi, W. Marty, A. Mennella, S. Scully, M. M. Gamboa Lerena, Elia S. Battistelli, Andrea Tartari, J.G. Alberro, D. Gayer, Alessandro Coppolecchia, C. Oriol, J.M. Salum, J. Aumont, D. Bennett, S. Loucatos, Silvia Masi, Marcin Gradziel, S. Dheilly, François Pajot, A.C. Cobos Cerutti, C. Chapron, A. Fasciszewski, J.-Ch. Hamilton, M. González, M. Tomasi, Créidhe O'Sullivan, Laurent Bergé, G. Amico, D. Buzi, A.D. Supanitsky, D. Auguste, Gianluca Polenta, Francesco Cavaliere, P. Ringegni, G. Stankowiak, Luca Lamagna, Steve Torchinsky, L. Mele, Andrew May, Peter Timbie, F. Columbro, F. Voisin, C. Tucker, J. Kaplan, B. Bélier, R. Charlassier, M. R. Hampel, G. de Gasperis, C. Scóccola, Lucio Piccirillo, Thibaut Louis, Sophie Henrot-Versille, D. Melo, J.-Ph. Bernard, M. Stolpovskiy, Y. Giraud-Héraud, M. De Leo, M. De Petris, AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie (IJCLab), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Observatoire de Paris - Site de Paris (OP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies [Orsay] (C2N), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut d'astrophysique spatiale (IAS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), Zmuidzinas, Jonas, Gao, Jian-Rong, Stankowiak, G, Piat, M, Battistelli, E, D'Alessandro, G, de Bernardis, P, De Petris, M, González, M, Grandsire, L, Hamilton, J, Hoang, T, Masi, S, Marnieros, S, Mennella, A, Mousset, L, O'Sullivan, C, Prêle, D, Tartari, A, Thermeau, J, Torchinsky, S, Voisin, F, Zannoni, M, Ade, P, Alberro, J, Almela, A, Amico, G, Arnaldi, L, Auguste, D, Aumont, J, Azzoni, S, Banfi, S, Bélier, B, Baù, A, Bennett, D, Bergé, L, Bernard, J, Bersanelli, M, Bigot-Sazy, M, Bonaparte, J, Bonis, J, Bunn, E, Burke, D, Buzi, D, Cavaliere, F, Chanial, P, Chapron, C, Charlassier, R, Cobos Cerutti, A, Columbro, F, Coppolecchia, A, de Gasperis, G, De Leo, M, Dheilly, S, Duca, C, Dumoulin, L, Etchegoyen, A, Fasciszewski, A, Ferreyro, L, Fracchia, D, Franceschet, C, Gamboa Lerena, M, Ganga, K, García, B, García Redondo, M, Gaspard, M, Gayer, D, Gervasi, M, Giard, M, Gilles, V, Giraud-Héraud, Y, Gómez Berisso, M, Gradziel, M, Hampel, M, Harari, D, Henrot-Versillé, S, Incardona, F, Jules, E, Kaplan, J, Kristukat, C, Lamagna, L, Loucatos, S, Louis, T, Maffei, B, Marty, W, Mattei, A, May, A, Mcculloch, M, Mele, L, Melo, D, Montier, L, Mundo, L, Murphy, J, Nati, F, Olivieri, E, Oriol, C, Paiella, A, Pajot, F, Passerini, A, Pastoriza, H, Pelosi, A, Perbost, C, Perciballi, M, Pezzotta, F, Piacentini, F, Piccirillo, L, Pisano, G, Platino, M, Polenta, G, Puddu, R, Rambaud, D, Ringegni, P, Romero, G, Rasztocky, E, Salum, J, Schillaci, A, Scóccola, C, Scully, S, Spinelli, S, Stolpovskiy, M, Supanitsky, A, Timbie, P, Tomasi, M, Tucker, G, Tucker, C, Viganò, D, Vittorio, N, Wicek, F, Wright, M, and Zullo, A
Subjects: QUBIC, Cosmic microwave background, 02 engineering and technology, CMB, SQUID, 7. Clean energy, Superconducting QUantum Interference Device, 030218 nuclear medicine & medical imaging, law.invention, TDM, FIS/05 - ASTRONOMIA E ASTROFISICA, 03 medical and health sciences, 020210 optoelectronics & photonics, 0302 clinical medicine, Optics, Application-specific integrated circuit, law, Cosmic Microwave Background, B-modes, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Noise-equivalent power, [PHYS]Physics [physics], Physics, TES, business.industry, Bolometer, Time constant, CMB instrumentation, bolometric interferometry, Transition Edge Sensor, Interferometry, Transition edge sensor, business
Abstract: International audience; The Q and U Bolometric Interferometer for Cosmology (QUBIC) Technical Demonstrator (TD) aiming to shows the feasibility of the combination of interferometry and bolometric detection. The electronic readout system is based on an array of 128 NbSi Transition Edge Sensors cooled at 350mK readout with 128 SQUIDs at 1K controlled and amplified by an Application Specific Integrated Circuit at 40K. This readout design allows a 128:1 Time Domain Multiplexing. We report the design and the performance of the detection chain in this paper. The technological demonstrator unwent a campaign of test in the lab. Evaluation of the QUBIC bolometers and readout electronics includes the measurement of I-V curves, time constant and the Noise Equivalent Power. Currently the mean Noise Equivalent Power is ~ 2 x 10-16W= p √Hz
Published: 2020
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6. TES Bolometer Arrays for the QUBIC B-Mode CMB Experiment

Author: F. Piacentini, S. Loucatos, A. Zullo, C. Oriol, J.-Ch. Hamilton, Silvia Masi, Peter Timbie, F. Columbro, P. A. R. Ade, Francesco Cavaliere, S. Azzoni, M. Gómez Berisso, G. Amico, J. G. Alberro, D. Buzi, A. Bottani, A. Passerini, J. Bonis, Steve Torchinsky, V. Gilles, A. Pelosi, J. Aumont, Nicola Vittorio, B. Maffei, C. Chapron, Michel Piat, J. Bonaparte, Bruce Rafael Mellado Garcia, E. Olivieri, Alessandro Coppolecchia, Giampaolo Pisano, François Pajot, A. Fasciszewski, Luca Lamagna, Emory F. Bunn, Alejandro Almela, M. E. García Redondo, M. Platino, L. M. Mundo, W. Marty, R. Charlassier, J.-P. Thermeau, C. Kristukat, Federico Pezzotta, S. Marnieros, J. Kaplan, D. Fracchia, Andrea Tartari, A. Mattei, G. de Gasperis, M. De Leo, D. T. Hoang, Y. Giraud-Heraud, B. Bélier, P. Ringegni, M. De Petris, N. Bleurvacq, Massimo Gervasi, Cristian Franceschet, G. Stankowiak, E. Jules, Andrew May, Gustavo E. Romero, F. Incardona, Marcin Gradziel, J.M. Salum, S. Dheilly, L. Mele, P. de Bernardis, H. Pastoriza, D. Harari, F. Voisin, P. Battaglia, Alessandro Schillaci, S. Spinelli, L.P. Ferreyro, M. Gaspard, M. Tomasi, A. Etchegoyen, Marco Bersanelli, D. Viganò, Mario Zannoni, D. Prêle, S. Scully, A. Mennella, M. M. Gamboa Lerena, Créidhe O'Sullivan, Laurent Bergé, Gianluca Polenta, D. Bennett, J. D. Murphy, M. González, Alessandro Paiella, Damien Rambaud, F. Wicek, Mark McCulloch, Lucio Piccirillo, Thibaut Louis, Sophie Henrot-Versille, J.-Ph. Bernard, M. Stolpovskiy, D. Burke, C. Perbost, J. A. Murphy, P. Chanial, L. A. Montier, Roberto Puddu, Elia S. Battistelli, D. Gayer, S. Banfi, Gregory S. Tucker, L. Grandsire, Giuseppe D'Alessandro, Martin Giard, M.-A. Bigot-Sazy, Federico Nati, M. Perciballi, L. Dumoulin, L. H. Arnaldi, Simon J. Melhuish, A. Baù, L. Mousset, Maria Salatino, D. Auguste, C. Scóccola, Carole Tucker, K. Ganga, AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire (LAL), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies [Orsay] (C2N), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Institut d'astrophysique spatiale (IAS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Marnieros, S, Ade, P, Alberro, J, Almela, A, Amico, G, Arnaldi, L, Auguste, D, Aumont, J, Azzoni, S, Banfi, S, Battaglia, P, Battistelli, E, Bau, A, Belier, B, Bennett, D, Berge, L, Bernard, J, Bersanelli, M, Bigot-Sazy, M, Bleurvacq, N, Bonaparte, J, Bonis, J, Bottani, A, Bunn, E, Burke, D, Buzi, D, Cavaliere, F, Chanial, P, Chapron, C, Charlassier, R, Columbro, F, Coppolecchia, A, D'Alessandro, G, de Bernardis, P, De Gasperis, G, De Leo, M, De Petris, M, Dheilly, S, Dumoulin, L, Etchegoyen, A, Fasciszewski, A, Ferreyro, L, Fracchia, D, Franceschet, C, Gamboa Lerena, M, Ganga, K, Garcia, B, Garcia Redondo, M, Gaspard, M, Gayer, D, Gervasi, M, Giard, M, Gilles, V, Giraud-Heraud, Y, Gomez Berisso, M, Gonzalez, M, Gradziel, M, Grandsire, L, Hamilton, J, Harari, D, Henrot-Versille, S, Hoang, D, Incardona, F, Jules, E, Kaplan, J, Kristukat, C, Lamagna, L, Loucatos, S, Louis, T, Maffei, B, Marty, W, Masi, S, Mattei, A, May, A, Mcculloch, M, Mele, L, Melhuish, S, Mennella, A, Montier, L, Mousset, L, Mundo, L, Murphy, J, Nati, F, Olivieri, E, Oriol, C, O'Sullivan, C, Paiella, A, Pajot, F, Passerini, A, Pastoriza, H, Pelosi, A, Perbost, C, Perciballi, M, Pezzotta, F, Piacentini, F, Piat, M, Piccirillo, L, Pisano, G, Platino, M, Polenta, G, Prele, D, Puddu, R, Rambaud, D, Ringegni, P, Romero, G, Salatino, M, Salum, J, Schillaci, A, Scoccola, C, Scully, S, Spinelli, S, Stankowiak, G, Stolpovskiy, M, Tartari, A, Thermeau, J, Timbie, P, Tomasi, M, Torchinsky, S, Tucker, G, Tucker, C, Vigano, D, Vittorio, N, Voisin, F, Wicek, F, Zannoni, M, and Zullo, A
Subjects: Fabrication, [SDU.ASTR.CO]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Cosmology and Extra-Galactic Astrophysics [astro-ph.CO], Cosmic microwave background, Cryogenic detector, Astrophysics::Cosmology and Extragalactic Astrophysics, 01 natural sciences, 010305 fluids & plasmas, law.invention, FIS/05 - ASTRONOMIA E ASTROFISICA, Optics, law, 0103 physical sciences, General Materials Science, [PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET]Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det], 010306 general physics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Physics, business.industry, Settore FIS/05, Transition edge sensors, Bolometer, Detector, Astrophysics::Instrumentation and Methods for Astrophysics, Condensed Matter Physics, Polarization (waves), Atomic and Molecular Physics, and Optics, Interferometry, Cryogenic detectors, business
Abstract: International audience; QUBIC is a ground-based experiment aiming to measure the B-mode polarization of the cosmic microwave background. The developed instrument is an innovative two-frequency band bolometric interferometer that will operate at 300 mK with NbSi TES arrays. In this paper, we describe the fabrication process of the detectors.
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7. Calibration of QUBIC: The Q and U bolometric interferometer for cosmology

Author: D. Melo, Peter T. Timbie, G. Polenta, L. Mele, S. Loucatos, K. Ganga, Alejandro Almela, Luca Lamagna, W. Marty, Gustavo E. Romero, Giuseppe D'Alessandro, D. Burke, Emory F. Bunn, H. Pastoriza, D. Harari, L. Montier, E. Rasztocky, F. Piacentini, C. Duca, L.P. Ferreyro, L. M. Mundo, D. Prêle, Andrew May, C. Perbost, J.-Ph. Bernard, M. Stolpovskiy, P. de Bernardis, Francesco Cavaliere, J. A. Murphy, P. A. R. Ade, M. Platino, Federico Nati, Créidhe O'Sullivan, M. Wright, Cristian Franceschet, M. Gómez Berisso, M. Giard, M. Gaspard, P. Chanial, E. Olivieri, Alessandro Schillaci, D. Fracchia, C. Kristukat, Y. Giraud-Héraud, A. Baù, L. Mousset, J. Kaplan, C. Oriol, A. Mattei, F. Columbro, J. Bonaparte, M. E. García Redondo, B. Bélier, Nicola Vittorio, L. Grandsire, Silvia Masi, J. Bonis, C. Tucker, G. Amico, Federico Pezzotta, M. Piat, J.-P. Thermeau, F. Incardona, D. Buzi, A. Mennella, Marcin Gradziel, A.D. Supanitsky, J. D. Murphy, Gregory S. Tucker, E. Jules, A. Passerini, V. Gilles, J.M. Salum, S. Dheilly, M. Perciballi, M. M. Gamboa Lerena, F. Voisin, S. A. Torchinsky, Alessandro Paiella, Damien Rambaud, Bruno Maffei, J.G. Alberro, A.C. Cobos Cerutti, C. Chapron, L. Bergé, Mark McCulloch, S. Marnieros, S. Azzoni, D. Auguste, Giampaolo Pisano, F. Pajot, F. Wicek, R. Puddu, Elia S. Battistelli, D. Gayer, S. Banfi, L. H. Arnaldi, J. Aumont, Massimo Gervasi, M. De Leo, D. Bennett, A. Zullo, S. Spinelli, M. Tomasi, Lucio Piccirillo, C. Scóccola, M. De Petris, A. Etchegoyen, Thibaut Louis, Marco Bersanelli, Sophie Henrot-Versille, Mario Zannoni, M.-A. Bigot-Sazy, M. González, A. Pelosi, S. Scully, P. Ringegni, G. Stankowiak, J.-Ch. Hamilton, L. Dumoulin, A. Tartari, D. Viganò, R. Charlassier, M. R. Hampel, G. de Gasperis, Bruce Rafael Mellado Garcia, Alessandro Coppolecchia, A. Fasciszewski, Zmuidzinas, Jonas, Murphy, J, Burke, D, Gamboa Lerena, M, Hamilton, J, Mousset, L, De Petris, M, O'Sullivan, C, Torchinsky, S, Ade, P, Alberro, J, Almela, A, Amico, G, Arnaldi, L, Auguste, D, Aumont, J, Azzoni, S, Banfi, S, Bélier, B, Battistelli, E, Baù, A, Bennett, D, Bergé, L, Bernard, J, Bersanelli, M, Bigot-Sazy, M, Bonaparte, J, Bonis, J, Bunn, E, Buzi, D, Cavaliere, F, Chanial, P, Chapron, C, Charlassier, R, Cobos Cerutti, A, Columbro, F, Coppolecchia, A, D'Alessandro, G, De Gasperis, G, De Leo, M, Dheilly, S, Duca, C, Dumoulin, L, Etchegoyen, A, Fasciszewski, A, Ferreyro, L, Fracchia, D, Franceschet, C, Ganga, K, García, B, García Redondo, M, Gaspard, M, Gayer, D, Gervasi, M, Giard, M, Gilles, V, Giraud-Heraud, Y, Grandsire, L, Gómez Berisso, M, González, M, Gradziel, M, Hampel, M, Harari, D, Henrot-Versillé, S, Incardona, F, Jules, E, Kaplan, J, Kristukat, C, Lamagna, L, Loucatos, S, Louis, T, Maffei, B, Marty, W, Mattei, A, May, A, Mcculloch, M, Mele, L, Melo, D, Mennella, A, Montier, L, Mundo, L, Nati, F, Olivieri, E, Oriol, C, Paiella, A, Pajot, F, Passerini, A, Pastoriza, H, Pelosi, A, Perbost, C, Perciballi, M, Pezzotta, F, Piacentini, F, Piccirillo, L, Pisano, G, Platino, M, Polenta, G, Prêle, D, Puddu, R, Rambaud, D, Rasztocky, E, Ringegni, P, Romero, G, Salum, J, Scóccola, C, Schillaci, A, Scully, S, Spinelli, S, Stankowiak, G, Stolpovskiy, M, Supanitsky, A, Tartari, A, Thermeau, J, Timbie, P, Tomasi, M, Tucker, G, Tucker, C, Viganò, D, Vittorio, N, Voisin, F, Wicek, F, Wright, M, Zannoni, M, Zullo, A, AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Observatoire de Paris - Site de Paris (OP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie (IJCLab), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies [Orsay] (C2N), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (IRFU), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Institut d'astrophysique spatiale (IAS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), and Gao, Jian-Rong
Subjects: QUBIC, Instrumentation, interferometer, Cosmic microwave background, measurement methods, CDM, cosmic background radiation: polarization, 02 engineering and technology, Astrophysics::Cosmology and Extragalactic Astrophysics, CMB, 7. Clean energy, 01 natural sciences, Cosmology, law.invention, 010309 optics, FIS/05 - ASTRONOMIA E ASTROFISICA, Optics, bolometer, B-mode polarisation, law, 0103 physical sciences, Cosmic Microwave Background, Calibration, [PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET]Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det], measure: spectral, detector: design, data-analysis, Physics, instrumentation, calibration, TES, business.industry, Instrument Data, Bolometer, transition edge sensor, Astrophysics::Instrumentation and Methods for Astrophysics, 021001 nanoscience & nanotechnology, sensitivity, Interferometry, B-mode, Transition edge sensor, 0210 nano-technology, business
Abstract: International audience; QUBIC (a Q and U Bolometric Interferometer for Cosmology) is a next generation cosmology experiment designed to detect the B-mode polarisation of the Cosmic Microwave Background (CMB). A B-mode detection is hard evidence of Inflation in the ΛCDM model. QUBIC aims to accomplish this by combining novel technologies to achieve the sensitivity required to detect the faint B-mode signal. QUBIC uses technologies such as a rotating half-wave plate, cryogenics, interferometric horns with self-calibration switches and transition edge sensor bolometers. A Technical Demonstrator (TD) is currently being calibrated in APC in Paris before observations in Argentina in 2021. As part of the calibration campaign, the spectral response of the TD is measured to test and validate QUBIC's spectro-imaging capability. This poster gives an overview of the methods used to measure the spectral response and a comparison of the instrument data with theoretical predictions and optical simulations.
Published: 2020
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8. QUBIC: using NbSi TESs with a bolometric interferometer to characterize the polarisation of the CMB

Author: Alejandro Almela, L. H. Arnaldi, W. Marty, S. Loucatos, Andrea Tartari, A. Pelosi, J. Aumont, Massimo Gervasi, K. Ganga, Emory F. Bunn, L. Grandsire, Giuseppe D'Alessandro, L. M. Mundo, E. Jules, Victor Haynes, S. Marnieros, C. Chapron, L. Mele, M. Platino, C. Kristukat, D. Fracchia, M. C. Medina, F. Piacentini, A. Gault, D. Prêle, D. T. Hoang, Andrei Korotkov, A. Mattei, M. Gaspard, Damien Rambaud, P. A. R. Ade, Gustavo E. Romero, M. Tomasi, Federico Pezzotta, Y. Giraud-Heraud, S. Vanneste, S. Banfi, J. Bonaparte, A. Etchegoyen, Martin Giard, Marco Bersanelli, Elia S. Battistelli, J.-Ph. Bernard, M. Stolpovskiy, D. Gayer, P. de Bernardis, Marcin Gradziel, F. Wicek, J. Kaplan, M. Gómez Berisso, R. Charlassier, J.G. Alberro, Mark McCulloch, F. Incardona, Asdrúbal Enrique Bottani, Mario Zannoni, Peter Timbie, B. Bélier, V. Gilles, F. Columbro, Luca Lamagna, M. E. García Redondo, M.-A. Bigot-Sazy, A. Zullo, Giampaolo Pisano, S. Scully, Nicola Vittorio, N. Bleurvacq, J.M. Salum, S. Dheilly, Lucio Piccirillo, D. Burke, F. Suarez, A. Passerini, J. Bonis, G. de Gasperis, Maria Salatino, D. Auguste, R. Luterstein, Thibaut Louis, Sophie Henrot-Versille, J. D. Murphy, Gregory S. Tucker, C. Perbost, J. A. Murphy, B. Maffei, P. Chanial, L. A. Montier, Michel Piat, F. Voisin, Alessandro Schillaci, Alessandro Paiella, Roberto Puddu, E. Olivieri, C. Scóccola, Carole Tucker, Andrew May, Bruce Rafael Mellado Garcia, Alessandro Coppolecchia, H. Pastoriza, D. Harari, L. Dumoulin, G. Amico, J.-P. Thermeau, D. Buzi, François Pajot, C. Oriol, M. De Leo, L.P. Ferreyro, Cristian Franceschet, A. Fasciszewski, Alessandro Buzzelli, M. De Petris, S. Spinelli, J.-Ch. Hamilton, Federico Nati, B. Watson, Francesco Cavaliere, M. Perciballi, S. Azzoni, Silvia Masi, A. Di Donato, Créidhe O'Sullivan, Laurent Bergé, D. Viganò, Gabriele Coppi, Steve Torchinsky, Gianluca Polenta, Simon J. Melhuish, A. Baù, L. Mousset, P. Ringegni, G. Stankowiak, A. Mennella, M. M. Gamboa Lerena, D. Bennett, M. González, P. Battaglia, Piat, M, Bélier, B, Bergé, L, Bleurvacq, N, Chapron, C, Dheilly, S, Dumoulin, L, González, M, Grandsire, L, Hamilton, J, Henrot-Versillé, S, Hoang, D, Marnieros, S, Marty, W, Montier, L, Olivieri, E, Oriol, C, Perbost, C, Prêle, D, Rambaud, D, Salatino, M, Stankowiak, G, Thermeau, J, Torchinsky, S, Voisin, F, Ade, P, Alberro, J, Almela, A, Amico, G, Arnaldi, L, Auguste, D, Aumont, J, Azzoni, S, Banfi, S, Battaglia, P, Battistelli, E, Baù, A, Bennett, D, Bernard, J, Bersanelli, M, Bigot-Sazy, M, Bonaparte, J, Bonis, J, Bottani, A, Bunn, E, Burke, D, Buzi, D, Buzzelli, A, Cavaliere, F, Chanial, P, Charlassier, R, Columbro, F, Coppi, G, Coppolecchia, A, D’Alessandro, G, de Bernardis, P, De Gasperis, G, De Leo, M, De Petris, M, Di Donato, A, Etchegoyen, A, Fasciszewski, A, Ferreyro, L, Fracchia, D, Franceschet, C, Gamboa Lerena, M, Ganga, K, García, B, García Redondo, M, Gaspard, M, Gault, A, Gayer, D, Gervasi, M, Giard, M, Gilles, V, Giraud-Heraud, Y, Gómez Berisso, M, Gradziel, M, Harari, D, Haynes, V, Incardona, F, Jules, E, Kaplan, J, Korotkov, A, Kristukat, C, Lamagna, L, Loucatos, S, Louis, T, Luterstein, R, Maffei, B, Masi, S, Mattei, A, May, A, Mcculloch, M, Medina, M, Mele, L, Melhuish, S, Mennella, A, Mousset, L, Mundo, L, Murphy, J, Nati, F, O’Sullivan, C, Paiella, A, Pajot, F, Passerini, A, Pastoriza, H, Pelosi, A, Perciballi, M, Pezzotta, F, Piacentini, F, Piccirillo, L, Pisano, G, Platino, M, Polenta, G, Puddu, R, Ringegni, P, Romero, G, Salum, J, Schillaci, A, Scóccola, C, Scully, S, Spinelli, S, Stolpovskiy, M, Suarez, F, Tartari, A, Timbie, P, Tomasi, M, Tucker, C, Tucker, G, Vanneste, S, Viganò, D, Vittorio, N, Watson, B, Wicek, F, Zannoni, M, Zullo, A, AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies [Orsay] (C2N), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire (LAL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut d'astrophysique spatiale (IAS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Saclay, Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris, and PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)
Subjects: Cosmology and Nongalactic Astrophysics (astro-ph.CO), TESs, [SDU.ASTR.CO]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Cosmology and Extra-Galactic Astrophysics [astro-ph.CO], Physics::Instrumentation and Detectors, Cosmic microwave background, FOS: Physical sciences, Integrated circuit, CMB, TDM, 01 natural sciences, Multiplexing, Cosmology, 010305 fluids & plasmas, law.invention, FIS/05 - ASTRONOMIA E ASTROFISICA, Optics, law, 0103 physical sciences, General Materials Science, [PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET]Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det], 010306 general physics, Instrumentation and Methods for Astrophysics (astro-ph.IM), ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [PHYS]Physics [physics], Physics, business.industry, Cosmology, Instrumentation, Polarization, Cosmic Microwave Background, Cryogenics, Bolometers, Detector, Bolometer, Astrophysics::Instrumentation and Methods for Astrophysics, Condensed Matter Physics, Polarization (waves), Atomic and Molecular Physics, and Optics, Interferometry, [PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph], Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics, business, TES, Astrophysics - Cosmology and Nongalactic Astrophysics
Abstract: QUBIC (Q \& U Bolometric Interferometer for Cosmology) is an international ground-based experiment dedicated in the measurement of the polarized fluctuations of the Cosmic Microwave Background (CMB). It is based on bolometric interferometry, an original detection technique which combine the immunity to systematic effects of an interferometer with the sensitivity of low temperature incoherent detectors. QUBIC will be deployed in Argentina, at the Alto Chorrillos mountain site near San Antonio de los Cobres, in the Salta province. The QUBIC detection chain consists in 2048 NbSi Transition Edge Sensors (TESs) cooled to 350mK.The voltage-biased TESs are read out with Time Domain Multiplexing based on Superconducting QUantum Interference Devices (SQUIDs) at 1 K and a novel SiGe Application-Specific Integrated Circuit (ASIC) at 60 K allowing to reach an unprecedented multiplexing (MUX) factor equal to 128. The QUBIC experiment is currently being characterized in the lab with a reduced number of detectors before upgrading to the full instrument. I will present the last results of this characterization phase with a focus on the detectors and readout system., Conference proceedings submitted to the Journal of Low Temperature Physics for LTD18
Published: 2019
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9. Simulations and performance of the QUBIC optical beam combiner

Author: Emory F. Bunn, M.-A. Bigot-Sazy, Y. Giraud-Héraud, A. Zullo, Alessandro Buzzelli, M. Gómez Berisso, M. Giard, F. Voisin, J. Aumont, L. Mele, N. Bleurvacq, L. Dumoulin, L. Grandsire, Nicola Vittorio, Giuseppe D'Alessandro, P. Ringegni, F. Piacentini, Peter T. Timbie, P. Chanial, D. Viganò, M. C. Medina, Alessandro Schillaci, Créidhe O'Sullivan, Laurent Bergé, G. Polenta, Gabriele Coppi, Steve Torchinsky, P. Battaglia, L. Montier, X. Garrido, J.-P. Thermeau, Massimo Gervasi, V. Truongcanh, Rocco D'Agostino, M. Gaspard, R. Puddu, J. Bonaparte, Luca Lamagna, S. Spinelli, C. Chapron, G. de Gasperis, Victor Haynes, A. Etchegoyen, S. Loucatos, Gregory S. Tucker, L. M. Mundo, Marco Bersanelli, A. Lowitz, G. Bordier, E. Guerrard, Mario Zannoni, A. Pelosi, G. Amico, Vladimir V. Luković, D. Buzi, E. Olivieri, R. Luterstein, S. Scully, D. Prêle, H. Pastoriza, A. Mattei, J. Kaplan, F. Columbro, A. Gault, A. Passerini, F. Pajot, D. Harari, Silvia Masi, A. Di Donato, B. Watson, M. Stolpovskiy, Gustavo E. Romero, E. Bréelle, R. Charlassier, J. Bonis, Elia S. Battistelli, D. Gayer, M. De Leo, A. Tartari, Peter A. R. Ade, J. D. Murphy, B. Bélier, S. Banfi, Alessandro Paiella, P. de Bernardis, S. Vanneste, Andrew May, M. De Petris, G. Barbarán, Giampaolo Pisano, Francesco Cavaliere, Cristian Franceschet, D. T. Hoang, Matthieu Tristram, D. Burke, F. Incardona, F. Suarez, J. A. Murphy, C. Kristukat, Marcin Gradziel, F. Couchot, Bruce Rafael Mellado Garcia, A. Mennella, Alessandro Coppolecchia, M. M. Gamboa Lerena, Andrei Korotkov, A. Fasciszewski, D. Bennett, Damien Rambaud, M. González, Bruno Maffei, F. Wicek, Mark McCulloch, S. Marnieros, O. Perdereau, Maria Salatino, D. Auguste, J.-Ch. Hamilton, C. Perbost, C. Scóccola, Carole Tucker, Federico Pezzotta, M. Piat, E. Jules, Lucio Piccirillo, Thibaut Louis, Sophie Henrot-Versille, Simon J. Melhuish, A. Baù, J.-Ph. Bernard, AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire (LAL), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut d'astrophysique spatiale (IAS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies [Orsay] (C2N), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Zmuidzinas, Jonas, Gao, Jian-Rong, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Zmuidzinas, J, Gao, JR, Zullo, A, Wicek, F, Watson, B, Voisin, F, Vittorio, N, Viganò, D, Vanneste, S, Tucker, G, Tucker, C, Truongcanh, V, Tristram, M, Torchinsky, S, Timbie, P, Thermeau, J, Tartari, A, Suarez, F, Stolpovskiy, M, Spinelli, S, Scóccola, C, Schillaci, A, Salatino, M, Romero, G, Ringegni, P, Rambaud, D, Puddu, R, Prêle, D, Polenta, G, Pisano, G, Piccirillo, L, Piat, M, Piacentini, F, Pezzotta, F, Perdereau, O, Perbost, C, Pelosi, A, Pastoriza, H, Passerini, A, Pajot, F, Paiella, A, Olivieri, E, Murphy, J, Mundo, L, Montier, L, Melhuish, S, Medina, M, Mele, L, Mcculloch, M, May, A, Mattei, A, Masi, S, Marnieros, S, Maffei, B, Luterstein, R, Lukovic, V, Lowitz, A, Louis, T, Loucatos, S, Lamagna, L, Kristukat, C, Korotkov, A, Kaplan, J, Jules, E, Incardona, F, Hoang, D, Henrot-Versillé, S, Haynes, V, Harari, D, Grandsire, L, Gradziel, M, González, M, Gómez Berisso, M, Giraud-Héraud, Y, Giard, M, Gervasi, M, Gault, A, Gaspard, M, Garrido, X, García, B, Gamboa Lerena, M, Franceschet, C, Fasciszewski, A, Etchegoyen, A, Dumoulin, L, Di Donato, A, de Gasperis, G, de Bernardis, P, D’Alessandro, G, D'Agostino, R, Couchot, F, Coppolecchia, A, Coppi, G, Columbro, F, Charlassier, R, Chapron, C, Chanial, P, Cavaliere, F, Buzzelli, A, Buzi, D, Bunn, E, Bréelle, E, Bordier, G, Bonis, J, Bonaparte, J, Bleurvacq, N, Bigot-Sazy, M, Bersanelli, M, Bernard, J, Bergé, L, Bennett, D, Bélier, B, Baù, A, Battistelli, E, Battaglia, P, Barbarán, G, Banfi, S, Aumont, J, Auguste, D, Amico, G, Ade, P, Hamilton, J, Zannoni, M, Mennella, A, De Leo, M, De Petris, M, Scully, S, Guerrard, E, Gayer, D, Burke, D, and O'Sullivan, C
Subjects: cosmological model, higher-order, QUBIC, Cosmic microwave background, CMB, Interference (wave propagation), 01 natural sciences, 7. Clean energy, Cosmology, B-mode: primordial, law.invention, law, B-modes, Anisotropy, 010303 astronomy & astrophysics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Physics, Applied Mathematics, Astrophysics::Instrumentation and Methods for Astrophysics, Computer Science Applications1707 Computer Vision and Pattern Recognition, bolometric interferometry, Condensed Matter Physics, Physical optics, physical optics, Interferometry, Horn antenna, detector: performance, polarization: anisotropy, Astrophysics::High Energy Astrophysical Phenomena, interferometer, interference, Astrophysics::Cosmology and Extragalactic Astrophysics, model: optical, programming, 010309 optics, FIS/05 - ASTRONOMIA E ASTROFISICA, Optics, 0103 physical sciences, Electronic, Optical and Magnetic Materials, [PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET]Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det], Electrical and Electronic Engineering, Astrophysics::Galaxy Astrophysics, Millimeter, Submillimeter, Far-Infrared, Detectors, Instrumentation, Cosmic Microwave Background, Polarization, business.industry, Bolometer, gravitational radiation: primordial, optics, detector: sensitivity, business, [PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph], Electronic, Optical and Magnetic Materials, cosmic background radiation: anisotropy
Abstract: QUBIC, the Q & U Bolometric Interferometer for Cosmology, is a novel ground-based instrument that aims to measure the extremely faint B-mode polarisation anisotropy of the cosmic microwave background at intermediate angular scales (multipoles of = 30 − 200). Primordial B-modes are a key prediction of Inflation as they can only be produced by gravitational waves in the very early universe. To achieve this goal, QUBIC will use bolometric interferometry, a technique that combines the sensitivity of an imager with the immunity to systematic effects of an interferometer. It will directly observe the sky through an array of back-to-back entry horns whose beams will be superimposed using a cooled quasioptical beam combiner. Images of the resulting interference fringes will be formed on two focal planes, each tiled with transition-edge sensors, cooled down to 320 mK. A dichroic filter placed between the optical combiner and the focal planes will select two frequency bands (centred at 150 GHz and 220 GHz), one frequency per focal plane. Polarization modulation will be achieved using a cold stepped half-wave plate (HWP) and polariser in front of the sky-facing horns. The full QUBIC instrument is described elsewhere1,2,3,4; in this paper we will concentrate in particular on simulations of the optical combiner (an off-axis Gregorian imager) and the feedhorn array. We model the optical performance of both the QUBIC full module and a scaled-down technological demonstrator which will be used to validate the full instrument design. Optical modelling is carried out using full vector physical optics with a combination of commercial and in-house software. In the high-frequency channel we must be careful to consider the higher-order modes that can be transmitted by the horn array. The instrument window function is used as a measure of performance and we investigate the effect of, for example, alignment and manufacturing tolerances, truncation by optical components and off-axis aberrations. We also report on laboratory tests carried on the QUBIC technological demonstrator in advance of deployment to the observing site in Argentina.
Published: 2018
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10. Performance of NbSi transition-edge sensors readout with a 128 MUX factor for the QUBIC experiment

Author: L. M. Mundo, M. Gómez Berisso, M. Giard, A. Tartari, Nicola Vittorio, A. Mattei, F. Columbro, R. Charlassier, L. Grandsire, A. Mennella, A. Pelosi, M. M. Gamboa Lerena, D. Bennett, Andrei Korotkov, M. González, F. Piacentini, D. Burke, C. Perbost, J. A. Murphy, P. Chanial, E. Olivieri, Damien Rambaud, B. Watson, Giampaolo Pisano, N. Bleurvacq, Maria Salatino, D. Auguste, H. Pastoriza, D. Harari, G. Barbarán, Bruno Maffei, F. Wicek, F. Couchot, L. Dumoulin, Peter A. R. Ade, J. Bonaparte, Giuseppe D'Alessandro, S. Loucatos, A. Gault, A. Lowitz, P. Battaglia, Mark McCulloch, S. Marnieros, P. Ringegni, A. Zullo, G. Amico, D. Viganò, S. Banfi, C. Scóccola, Carole Tucker, Créidhe O'Sullivan, Laurent Bergé, Andrew May, D. Buzi, M. C. Medina, L. Mele, J.-Ph. Bernard, M. Stolpovskiy, M. Piat, Emory F. Bunn, M.-A. Bigot-Sazy, F. Voisin, Bruce Rafael Mellado Garcia, C. Kristukat, O. Perdereau, S. Maestre, Y. Giraud-Héraud, J. D. Murphy, F. Incardona, Alessandro Coppolecchia, F. Suarez, Peter T. Timbie, C. Chapron, Alessandro Schillaci, Alessandro Paiella, W. Marty, G. Polenta, E. Bréelle, A. Fasciszewski, J. Aumont, R. Puddu, S. Spinelli, L. Montier, D. T. Hoang, Massimo Gervasi, Federico Pezzotta, F. Pajot, Elia S. Battistelli, D. Gayer, Simon J. Melhuish, V. Truongcanh, A. Baù, M. Gaspard, J.-P. Thermeau, Luca Lamagna, A. Etchegoyen, Marcin Gradziel, A. Buzzelli, Francesco Cavaliere, Lucio Piccirillo, Marco Bersanelli, J. Kaplan, Mario Zannoni, D. Prêle, Thibaut Louis, Sophie Henrot-Versille, A. Passerini, G. De Gasperis, B. Bélier, S. Scully, S. Vanneste, Victor Haynes, Gregory S. Tucker, M. De Leo, R. Luterstein, M. De Petris, Gustavo E. Romero, P. de Bernardis, J.-Ch. Hamilton, Rocco D'Agostino, E. Jules, Gabriele Coppi, Steve Torchinsky, Silvia Masi, A. Di Donato, X. Garrido, E. Guerrard, Vladimir V. Luković, G. Bordier, Cristian Franceschet, Matthieu Tristram, J. Bonis, AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies [Orsay] (C2N), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire (LAL), Institut d'astrophysique spatiale (IAS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Zmuidzinas, J, Gao, JR, Salatino, M, Suarez, F, Bennett, D, Murphy, J, Ade, P, Thermeau, J, Zullo, A, Zannoni, M, Wicek, F, Watson, B, Vittorio, N, Viganò, D, Vanneste, S, Tucker, G, Tucker, C, Truongcanh, V, Tristam, M, Timbie, P, Tartari, A, Stolpovskiy, M, Spinelli, S, Scully, S, Scóccola, C, Schillaci, A, Romero, G, Ringegni, P, Puddu, R, Polenta, G, Pisano, G, Piccirillo, L, Piacentini, F, Pezzotta, F, Perdereau, O, Perbost, C, Pelosi, A, Pastoriza, H, Passerini, A, Pajot, F, Paiella, A, Olivieri, E, O'Sullivan, C, Mundo, L, Mennella, A, Melhuish, S, Mele, L, Medina, M, Mcculloch, M, May, A, Mattei, A, Masi, S, Maffei, B, Luterstein, R, Lukovic, V, Lowitz, A, Louis, T, Loucatos, S, Lamagna, L, Kristukat, C, Korotkov, A, Kaplan, J, Jules, E, Incardona, F, Haynes, V, Harari, D, Hamilton, J, Guerrard, E, Grandsire, L, Gradziel, M, González, M, Gómez Berisso, M, Giraud-Héraud, Y, Giard, M, Gervasi, M, Gayer, D, Gault, A, Gaspard, M, Garrido, X, García, B, Gamboa, M, Franceschet, C, Fasciszewski, A, Etchegoyen, A, Dumoulin, L, Di Donato, A, De Petris, M, De Leo, M, de Gasperis, G, de Bernardis, P, D’Alessandro, G, D'Agostino, R, Couchot, F, Coppolecchia, A, Coppi, G, Columbro, F, Charlassier, R, Chanial, P, Cavaliere, F, Buzzelli, A, Buzi, D, Burke, D, Bunn, E, Bréelle, E, Bordier, G, Bonis, J, Bonaparte, J, Bleurvacq, N, Bigot-Sazy, M, Bersanelli, M, Bernard, J, Bergé, L, Baù, A, Battistelli, E, Battaglia, P, Barbarán, G, Banfi, S, Aumont, J, Auguste, D, Amico, G, Voisin, F, Henrot-Versillé, S, Torchinsky, S, Rambaud, D, Prêle, D, Piat, M, Montier, L, Marty, W, Marnieros, S, Maestre, S, Hoang, D, Chapron, C, Bélier, B, Zmuidzinas, Jonas, Gao, Jian-Rong, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris, and PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)
Subjects: the QUBIC experiment, Time-Domain Multiplexing, Integrated circuit, SiGe Application-Specific Integrated Circuit, 01 natural sciences, 7. Clean energy, Multiplexing, Multiplexer, law.invention, FIS/05 - ASTRONOMIA E ASTROFISICA, Optics, law, Transition-Edge Sensor, 0103 physical sciences, Cosmic Microwave Background, Astronomical interferometer, [PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET]Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det], 010306 general physics, 010303 astronomy & astrophysics, Physics, business.industry, Bolometric Interferometry, Detector, Bolometer, Millimeter, Submillimeter, Far-Infrared, Detectors, Instrumentation, Cosmic Microwave Background, CMB instrumentation, SiGe ApplicationSpecific Integrated Circuit, Superconducting QUantum Interference Device, TimeDomain Multiplexing, Electronic, Optical and Magnetic Materials, Condensed Matter Physics, Computer Science Applications1707 Computer Vision and Pattern Recognition, Applied Mathematics, Electrical and Electronic Engineering, Interferometry, Superconducting QUantum Interference Devices, Transition edge sensor, business, [PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]
Abstract: International audience; QUBIC (the Q and U Bolometric Interferometer for Cosmology) is a ground-based experiment which seeks to improve the current constraints on the amplitude of primordial gravitational waves. It exploits the unique technique, among Cosmic Microwave Background experiments, of bolometric interferometry, combining together the sensitivity of bolometric detectors with the control of systematic effects typical of interferometers. QUBIC will perform sky observations in polarization, in two frequency bands centered at 150 and 220 GHz, with two kilo-pixel focal plane arrays of NbSi Transition-Edge Sensors (TES) cooled down to 350 mK. A subset of the QUBIC instrument, the so called QUBIC Technological Demonstrator (TD), with a reduced number of detectors with respect to the full instrument, will be deployed and commissioned before the end of 2018. The voltage-biased TES are read out with Time Domain Multiplexing and an unprecedented multiplexing (MUX) factor equal to 128. This MUX factor is reached with two-stage multiplexing: a traditional one exploiting Superconducting QUantum Interference Devices (SQUIDs) at 1K and a novel SiGe Application-Specific Integrated Circuit (ASIC) at 60 K. The former provides a MUX factor of 32, while the latter provides a further 4. Each TES array is composed of 256 detectors and read out with four modules of 32 SQUIDs and two ASICs. A custom software synchronizes and manages the readout and detector operation, while the TES are sampled at 780 Hz (100kHz/128 MUX rate). In this work we present the experimental characterization of the QUBIC TES arrays and their multiplexing readout chain, including time constant, critical temperature, and noise properties.
Published: 2018
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11. QUBIC: the Q and U bolometric interferometer for cosmology

Author: Y. Giraud-Héraud, E. Bréelle, P. A. R. Ade, A. Zullo, P. Ringegni, A. Mennella, M. M. Gamboa Lerena, D. Bennett, M. González, Emory F. Bunn, Francesco Cavaliere, R. Puddu, M. De Leo, L. Montier, M. Stolpovskiy, M. Gómez Berisso, M. Giard, C. Perbost, L. Grandsire, Peter T. Timbie, Cristian Franceschet, Matthieu Tristram, Gustavo E. Romero, E. Jules, Simon J. Melhuish, S. Spinelli, A. Baù, G. de Gasperis, J.-Ph. Bernard, G. Bordier, G. Polenta, M. De Petris, P. de Bernardis, A. Lowitz, Nicola Vittorio, E. Guerrard, P. Battaglia, M. Piat, Rocco D'Agostino, O. Perdereau, Lucio Piccirillo, Vladimir V. Luković, Bruce Rafael Mellado Garcia, F. Piacentini, J. Aumont, Massimo Gervasi, D. Prêle, Thibaut Louis, Alessandro Coppolecchia, Sophie Henrot-Versille, S. Loucatos, R. Charlassier, L. M. Mundo, L. Dumoulin, J. Kaplan, P. Chanial, J. D. Murphy, A. Fasciszewski, J. Bonaparte, C. Kristukat, S. Vanneste, Alessandro Paiella, Gabriele Coppi, Silvia Masi, A. Di Donato, Federico Pezzotta, L. Mele, B. Bélier, Steve Torchinsky, D. Viganò, Maria Salatino, D. Auguste, E. Olivieri, A. Mattei, J.-Ch. Hamilton, H. Pastoriza, D. Harari, F. Columbro, G. Amico, M.-A. Bigot-Sazy, A. Passerini, D. Buzi, C. Scóccola, Carole Tucker, G. Barbarán, C. Chapron, N. Bleurvacq, J. Bonis, F. Couchot, Andrei Korotkov, R. Luterstein, A. Tartari, V. Truongcanh, M. Gaspard, F. Voisin, F. Incardona, Damien Rambaud, A. Etchegoyen, B. Watson, Giampaolo Pisano, Marco Bersanelli, Bruno Maffei, Alessandro Schillaci, F. Wicek, Mario Zannoni, A. Pelosi, F. Suarez, A. Gault, Mark McCulloch, S. Marnieros, S. Scully, Créidhe O'Sullivan, Laurent Bergé, S. Banfi, D. Burke, J. A. Murphy, D. T. Hoang, Marcin Gradziel, Alessandro Buzzelli, J.-P. Thermeau, Victor Haynes, X. Garrido, Gregory S. Tucker, Giuseppe D'Alessandro, M. C. Medina, F. Pajot, Elia S. Battistelli, Luca Lamagna, D. Gayer, Andrew May, Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire (LAL), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut d'astrophysique spatiale (IAS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies [Orsay] (C2N), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Zmuidzinas J.,Gao J.-R., Ade, P, Zullo, A, Zannoni, M, Wicek, F, Watson, B, Voisin, F, Vittorio, N, Viganò, D, Vanneste, S, Tucker, G, Tucker, C, Truongcanh, V, Tristram, M, Torchinsky, S, Timbie, P, Thermeau, J, Tartari, A, Suarez, F, Stolpovskiy, M, Spinelli, S, Scully, S, Scóccola, C, Schillaci, A, Salatino, M, Romero, G, Ringegni, P, Rambaud, D, Puddu, R, Prêle, D, Polenta, G, Pisano, G, Piccirillo, L, Piat, M, Piacentini, F, Pezzotta, F, Perdereau, O, Perbost, C, Pelosi, A, Pastoriza, H, Passerini, A, Pajot, F, Paiella, A, Olivieri, E, Murphy, J, Mundo, L, Montier, L, Mennella, A, Melhuish, S, Mele, L, Medina, M, Mcculloch, M, May, A, Mattei, A, Masi, S, Marnieros, S, Maffei, B, Luterstein, R, Lukovic, V, Lowitz, A, Louis, T, Loucatos, S, Lamagna, L, Bennett, D, Kristukat, C, Korotkov, A, Kaplan, J, Jules, E, Incardona, F, Hoang, D, Harari, D, Hamilton, J, Guerrard, E, Grandsire, L, Gradziel, M, González, M, Gómez Berisso, M, Giraud-Héraud, Y, Giard, M, Gervasi, M, Gayer, D, Gault, A, Gaspard, M, Garrido, X, García, B, Gamboa Lerena, M, Franceschet, C, Fasciszewski, A, Etchegoyen, A, Henrot-Versillé, S, Haynes, V, Dumoulin, L, Di Donato, A, De Petris, M, De Leo, M, de Gasperis, G, de Bernardis, P, D’Alessandro, G, D'Agostino, R, Couchot, F, Coppolecchia, A, Coppi, G, Columbro, F, Charlassier, R, Chapron, C, Chanial, P, Cavaliere, F, Buzzelli, A, Buzi, D, Burke, D, Bunn, E, Bréelle, E, Bordier, G, Bonis, J, Bonaparte, J, Bleurvacq, N, Bigot-Sazy, M, Bersanelli, M, Bernard, J, Bergé, L, Bélier, B, Baù, A, Battistelli, E, Battaglia, P, Barbarán, G, Banfi, S, Aumont, J, Auguste, D, Amico, G, O'Sullivan, C, Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Zmuidzinas, Jonas, Gao, Jian-Rong, Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)
Subjects: B-modes, bolometric interferometry, CMB, QUBIC, Electronic, Optical and Magnetic Materials, Condensed Matter Physics, Computer Science Applications1707 Computer Vision and Pattern Recognition, Applied Mathematics, Electrical and Electronic Engineering, cosmic microwave background, Cosmic microwave background, Interference (wave propagation), 01 natural sciences, 7. Clean energy, law.invention, 010309 optics, FIS/05 - ASTRONOMIA E ASTROFISICA, Optics, law, 0103 physical sciences, Electronic, Optical and Magnetic Materials, [PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET]Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det], 010303 astronomy & astrophysics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Millimeter, Submillimeter, Far-Infrared, Detectors, Instrumentation, Cosmic Microwave Background, Polarization, Physics, millimetre-wave, Gravitational wave, business.industry, Detector, Bolometer, Polarizer, interferometry, Interferometry, Dichroic filter, business, [PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]
Abstract: QUBIC, the Q & U Bolometric Interferometer for Cosmology, is a novel ground-based instrument that has been designed to measure the extremely faint B-mode polarisation anisotropy of the cosmic microwave background at intermediate angular scales (multipoles of 𝑙 = 30 − 200). Primordial B-modes are a key prediction of Inflation as they can only be produced by gravitational waves in the very early universe. To achieve this goal, QUBIC will use bolometric interferometry, a technique that combines the sensitivity of an imager with the systematic error control of an interferometer. It will directly observe the sky through an array of 400 back-to-back entry horns whose signals will be superimposed using a quasi-optical beam combiner. The resulting interference fringes will be imaged at 150 and 220 GHz on two focal planes, each tiled with NbSi Transition Edge Sensors, cooled to 320 mK and read out with time-domain multiplexing. A dichroic filter placed between the optical combiner and the focal planes will select the two frequency bands. A very large receiver cryostat will cool the optical and detector stages to 40 K, 4 K, 1 K and 320 mK using two pulse tube coolers, a novel 4He sorption cooler and a double-stage 3He/4He sorption cooler. Polarisation modulation and selection will be achieved using a cold stepped half-wave plate (HWP) and polariser, respectively, in front of the sky-facing horns. A key feature of QUBIC’s ability to control systematic effects is its ‘self-calibration’ mode where fringe patterns from individual equivalent baselines can be compared. When observing, however, all the horns will be open simultaneously and we will recover a synthetic image of the sky in the I, Q and U Stokes’ parameters. The synthesised beam pattern has a central peak of approximately 0.5 degrees in width, with secondary peaks further out that are damped by the 13-degree primary beam of the horns. This is Module 1 of QUBIC which will be installed in Argentina, near the city of San Antonio de los Cobres, at the Alto Chorrillos site (4869 m a.s.l.), Salta Province. Simulations have shown that this first module could constrain the tensor-to-scalar ratio down to σ(r) = 0.01 after a two-year survey. We aim to add further modules in the future to increase the angular sensitivity and resolution of the instrument. The QUBIC project is proceeding through a sequence of steps. After an initial successful characterisation of the detection chain, a technological demonstrator is being assembled to validate the full instrument design and to test it electrically, thermally and optically. The technical demonstrator is a scaled-down version of Module 1 in terms of the number of detectors, input horns and pulse tubes and a reduction in the diameter of the combiner mirrors and filters, but is otherwise similar. The demonstrator will be upgraded to the full module in 2019. In this paper we give an overview of the QUBIC project and instrument.
Published: 2018
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12. Optical modelling and analysis of the Q and U bolometric interferometer for cosmology

Author: Mikhail Stolpovskiy, Emory F. Bunn, Federico Pezzotta, O. Rigaut, M.-A. Bigot-Sazy, A.-A. Drilien, J.D. Murphy, Simon J. Melhuish, Martin Gamboa, Laurence P. Sadwick, Alessandro Schillaci, A. Baù, N. Holtzer, Nathanaël Bleurvac, A. Mennella, F. Voisin, Beatriz García, X. Garrido, E. Guerrard, Giuseppe D' Alessandro, Vladimir V. Luković, R. Luterstein, D. Burke, D. Prêle, D. Bennett, Alberto Etchegoyen, C. Kristukat, Delphine Néel, Paolo de Bernardis, J. Bonaparte, Massimo Gervasi, Alessandro Paiella, L. Montier, M. González, P. Battaglia, Y. Giraud-Héraud, A. Zullo, Giampaolo Pisano, Maria Salatino, D. Auguste, E. Jules, M. Gaspard, Olivier Perdereau, D. Viganò, P. Ringegni, A. Gault, M. Gómez Berisso, F. Piacentini, Jean-Philippe Bernard, J. Kaplan, F. Incardona, Cristian Franceschet, Matthieu Tristram, D. T. Hoang, Lucio Piccirillo, Jonathan Aumont, François Couchot, B. Bélier, F. Suarez, E. Olivieri, P. Chanial, C. Scóccola, S. Banfi, Carole Tucker, Sophie Henrot-Versille, G. Amico, H. Pastoriza, Robert A. Watson, G. de Gasperis, Marcin Gradziel, Nicola Vittorio, D. Harari, D. Buzi, G. Bordier, G. Barbarán, J.-P. Thermeau, Victor Haynes, Créidhe O'Sullivan, Laurent Bergé, T. Louis, J. Bonis, V. Truongcanh, L. Grandsire, Marco De Petris, Peter T. Timbie, Andrei Korotkov, Marco Bersanelli, G. Polenta, Mario Zannoni, Damien Rambaud, Gustavo E. Romero, A. Pelosi, F. Wicek, Mark McCulloch, S. Scully, M. De Leo, L. Dumoulin, Francesco Cavaliere, Alessandro Buzzelli, A. Lowitz, C. Perbost, Alessandro Coppolecchia, François Pajot, A. Fasciszewski, Bruno Maffei, Martin Giard, Elia S. Battistelli, D. Gayer, Tianxin Yang, Gregory S. Tucker, M. C. Medina, A. Passerini, Jean Christophe Hamilton, A. Tartari, L. M. Mundo, Michel Piat, S. Marnieros, Eimante Kalinauskaite, A. Mattei, J. Lande, F. Columbro, R. Puddu, S. Spinelli, Andrew May, Luca Lamagna, E. Bréelle, J. Anthony Murphy, Rocco D'Agostino, S. Loucatos, Gabriele Coppi, Steve Torchinsky, Silvia Masi, A. Di Donato, C. Chapron, R. Charlassier, L. Mele, Sadwick L.P.,Yang T., Burke, D, Gayer, D, Kalinauskaite, E, O'Sullivan, C, Murphy, J, Scully, S, De Petris, M, De Leo, M, Mennella, A, Torchinsky, S, Zannoni, M, Amico, G, Auguste, D, Aumont, J, Banfi, S, Barbaran, G, Battaglia, P, Battistelli, E, Bau, A, Belier, B, Bennett, D, Berge, L, Bernard, J, Bersanelli, M, Bigot-Sazy, M, Bleurvac, N, Bonaparte, J, Bonis, J, Bordier, G, Breelle, E, Bunn, E, Buzi, D, Buzzelli, A, Cavaliere, F, Chanial, P, Chapron, C, Charlassier, R, Columbro, F, Coppi, G, Coppolecchia, A, Couchot, F, D'Alessandro, G, D'Agostino, R, De Bernardis, P, De Gasperis, G, Di Donato, A, Drilien, A, Dumoulin, L, Etchegoyen, A, Fasciszewski, A, Franceschet, C, Gamboa-Lerena, M, Garcia, B, Garrido, X, Gaspard, M, Gault, A, Gervasi, M, Giard, M, Giraud-Heraud, Y, Gomez Berisso, M, Gonzalez, M, Gradziel, M, Grandsire, L, Guerrard, E, Hamilton, J, Harari, D, Haynes, V, Henrot-Versille, S, Hoang, D, Holtzer, N, Incardona, F, Jules, E, Kaplan, J, Korotkov, A, Kristukat, C, Lamagna, L, Lande, J, Loucatos, S, Louis, T, Lowitz, A, Lukovic, V, Luterstein, R, Maffei, B, Marnieros, S, Masi, S, Mattei, A, May, A, Mcculloch, M, Medina, M, Mele, L, Melhuish, S, Mundo, L, Montier, L, Neel, D, Olivieri, E, Paiella, A, Pajot, F, Passerini, A, Pastoriza, H, Pelosi, A, Perbost, C, Perdereau, O, Pezzotta, F, Piacentini, F, Piat, M, Piccirillo, L, Pisano, G, Polenta, G, Prele, D, Puddu, R, Rambaud, D, Rigaut, O, Ringegni, P, Romero, G, Salatino, M, Schillaci, A, Scoccola, C, Spinelli, S, Stolpovskiy, M, Suarez, F, Tartari, A, Thermeau, J, Timbie, P, Tristram, M, Truongcanh, V, Tucker, G, Tucker, C, Vigano, D, Vittorio, N, Voisin, F, Watson, B, Wicek, F, Zullo, A, AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire (LAL), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut d'astrophysique spatiale (IAS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies [Orsay] (C2N), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris, and PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)
Subjects: Cosmic microwave background, Astrophysics::Cosmology and Extragalactic Astrophysics, CMB, 01 natural sciences, 7. Clean energy, Radio spectrum, law.invention, Optics, law, 0103 physical sciences, B-modes, Electronic, Optical Modelling, Black-body radiation, [PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET]Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det], Optical and Magnetic Materials, Electrical and Electronic Engineering, 010306 general physics, 010303 astronomy & astrophysics, Polarisation, Physics, business.industry, Applied Mathematics, Bolometer, Astrophysics::Instrumentation and Methods for Astrophysics, bolometric interferometry, Cosmology, Simulation, Electronic, Optical and Magnetic Materials, Condensed Matter Physics, Computer Science Applications1707 Computer Vision and Pattern Recognition, Image plane, Redshift, Interferometry, B-mode, Millimeter, business
Abstract: International audience; Remnant radiation from the early universe, known as the Cosmic Microwave Background (CMB), has been redshifted and cooled, and today has a blackbody spectrum peaking at millimetre wavelengths. The QUBIC (Q&U Bolometric Interferometer for Cosmology) instrument is designed to map the very faint polaristion structure in the CMB. QUBIC is based on the novel concept of bolometric interferometry in conjunction with synthetic imaging. It will have a large array of input feedhorns, which creates a large number of interferometric baselines. The beam from each feedhorn is passed through an optical combiner, with an off-axis compensated Gregorian design, to allow the generation of the synthetic image. The optical-combiner will operate in two frequency bands (150 and 220 GHz with 25% and 18.2 % bandwidth respectively) while cryogenically cooled TES bolometers provide the sensitivity required at the image plane. The QUBIC Technical Demonstrator (TD), a proof of technology instrument that contains 64 input feed-horns, is currently being built and will be installed in the Alto Chorrillos region of Argentina. The plan is then for the full QUBIC instrument (400 feed-horns) to be deployed in Argentina and obtain cosmologically significant results. In this paper we will examine the output of the manufactered feed-horns in comparison to the nominal design. We will show the results of optical modelling that has been performed in anticipation of alignment and calibration of the TD in Paris, in particular testing the validity of real laboratory environments. We show the output of large calibrator sources (50 ° full width haf max Gaussian beams) and the importance of accurate mirror definitions when modelling large beams. Finally we describe the tolerance on errors of the position and orientation of mirrors in the optical combiner.
Published: 2018
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13. Thermal architecture for the QUBIC cryogenic receiver

Author: R. Charlassier, G. de Gasperis, J. Kaplan, M. Piat, X. Garrido, J. Bonaparte, M.-A. Bigot-Sazy, B. Bélier, P. Battaglia, F. Piacentini, Alessandro Buzzelli, D. Burke, N. Bleurvacq, Andrei Korotkov, R. Puddu, F. Voisin, C. Perbost, E. Guerrard, J. A. Murphy, S. Loucatos, S. Spinelli, S. Vanneste, Damien Rambaud, Peter A. R. Ade, Gustavo E. Romero, P. Chanial, Peter T. Timbie, G. Polenta, A. Lowitz, Vladimir V. Luković, Andrew May, J.-Ch. Hamilton, B. Watson, Bruno Maffei, F. Wicek, Bruce Rafael Mellado Garcia, P. de Bernardis, F. Couchot, A. Gault, E. Olivieri, H. Pastoriza, D. Harari, L. Dumoulin, J.-Ph. Bernard, M. Stolpovskiy, Alessandro Coppolecchia, Mark McCulloch, S. Marnieros, A. Mennella, F. Incardona, G. Barbarán, Francesco Cavaliere, M. M. Gamboa Lerena, D. Viganò, F. Suarez, S. Banfi, E. Bréelle, A. Fasciszewski, G. Bordier, L. M. Mundo, D. Bennett, Y. Giraud-Héraud, Federico Pezzotta, A. Passerini, M. González, J. Bonis, J. Aumont, J.-P. Thermeau, Alessandro Schillaci, A. Tartari, A. Mattei, M. Gómez Berisso, E. Jules, L. Mele, M. Giard, L. Grandsire, Gabriele Coppi, Steve Torchinsky, F. Columbro, O. Perdereau, P. Ringegni, Simon J. Melhuish, Massimo Gervasi, A. Baù, Nicola Vittorio, Rocco D'Agostino, M. De Leo, Lucio Piccirillo, Thibaut Louis, D. Prêle, Sophie Henrot-Versille, Maria Salatino, D. Auguste, M. De Petris, R. Luterstein, C. Scóccola, Carole Tucker, Silvia Masi, A. Di Donato, Giampaolo Pisano, G. Amico, Cristian Franceschet, Matthieu Tristram, D. Buzi, Emory F. Bunn, Créidhe O'Sullivan, Laurent Bergé, V. Truongcanh, M. Gaspard, A. Etchegoyen, Marco Bersanelli, Mario Zannoni, A. Pelosi, S. Scully, J. D. Murphy, Alessandro Paiella, C. Kristukat, A. Zullo, Gregory S. Tucker, F. Pajot, Elia S. Battistelli, D. Gayer, Giuseppe D'Alessandro, M. C. Medina, C. Chapron, D. T. Hoang, Marcin Gradziel, Luca Lamagna, Victor Haynes, L. Montier, Zmuidzinas, Jonas, Gao, Jian-Rong, AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire (LAL), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut d'astrophysique spatiale (IAS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies [Orsay] (C2N), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Zmuidzinas, J, Gao, JR, Tristram, M, Passerini, A, Franceschet, C, Scully, S, Ade, P, Zullo, A, Zannoni, M, Wicek, F, Watson, B, Voisin, F, Vittorio, N, Viganò, D, Vanneste, S, Tucker, G, Tucker, C, Truongcanh, V, Torchinsky, S, Timbie, P, Tartari, A, Suarez, F, Stolpovskiy, M, Spinelli, S, Scóccola, C, Salatino, M, Romero, G, Ringegni, P, Rambaud, D, Puddu, R, Prêle, D, Polenta, G, Pisano, G, Piacentini, F, Pezzotta, F, Perdereau, O, Perbost, C, Pelosi, A, Pastoriza, H, Pajot, F, Paiella, A, Olivieri, E, O'Sullivan, C, Murphy, J, Mundo, L, Montier, L, Mennella, A, Mele, L, Medina, M, Mcculloch, M, Mattei, A, Marnieros, S, Maffei, B, Luterstein, R, Lukovic, V, Lowitz, A, Louis, T, Loucatos, S, Lamagna, L, Kristukat, C, Korotkov, A, Kaplan, J, Jules, E, Incardona, F, Hoang, D, Henrot-Versillé, S, Haynes, V, Harari, D, Hamilton, J, Guerrard, E, Grandsire, L, Gradziel, M, González, M, Gómez Berisso, M, Giraud-Héraud, Y, Giard, M, Gervasi, M, Gayer, D, Gault, A, Gaspard, M, Garrido, X, García, B, Gamboa Lerena, M, Fasciszewski, A, Etchegoyen, A, Dumoulin, L, Di Donato, A, De Petris, M, De Leo, M, de Gasperis, G, D'Agostino, R, Couchot, F, Coppolecchia, A, Bennett, D, Burke, D, Columbro, F, Charlassier, R, Chanial, P, Cavaliere, F, Buzzelli, A, Buzi, D, Bunn, E, Bréelle, E, Bordier, G, Bonis, J, Bonaparte, J, Bleurvacq, N, Bigot-Sazy, M, Bersanelli, M, Bernard, J, Bergé, L, Bélier, B, Baù, A, Battistelli, E, Battaglia, P, Barbarán, G, Banfi, S, Aumont, J, Auguste, D, Amico, G, Thermeau, J, Schillaci, A, Piccirillo, L, Piat, M, Melhuish, S, Masi, S, de Bernardis, P, D'Alessandro, G, Coppi, G, Chapron, C, May, A, Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Cryostat, Physics - Instrumentation and Detectors, Cryogenics, Bolometric interferometry, QUBIC, interferometer, Cosmic microwave background, bolometric interferometry, cryogenics, experimental cosmology, heat switch, sorption cooler, Electronic, Optical and Magnetic Materials, Condensed Matter Physics, Computer Science Applications1707 Computer Vision and Pattern Recognition, Applied Mathematics, Electrical and Electronic Engineering, FOS: Physical sciences, cosmic background radiation: polarization, 7. Clean energy, 01 natural sciences, law.invention, FIS/05 - ASTRONOMIA E ASTROFISICA, Optics, bolometer, law, 0103 physical sciences, Thermal, [PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET]Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det], Sorption cooler, 010306 general physics, 010303 astronomy & astrophysics, Instrumentation and Methods for Astrophysics (astro-ph.IM), Physics, Heat switch, business.industry, Bolometer, Detector, Instrumentation and Detectors (physics.ins-det), Polarization (waves), Experimental cosmology, Interferometry, cryogenics: design, B-mode, Millimeter, Submillimeter, Far-Infrared, Detectors, Instrumentation, Cryogenics, Cosmic Microwave Background, business, Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics
Abstract: International audience; QUBIC, the QU Bolometric Interferometer for Cosmology, is a novel forthcoming instrument to measure the B-mode polarization anisotropy of the Cosmic Microwave Background. The detection of the B-mode signal will be extremely challenging; QUBIC has been designed to address this with a novel approach, namely bolometric interferometry. The receiver cryostat is exceptionally large and cools complex optical and detector stages to 40 K, 4 K, 1 K and 350 mK using two pulse tube coolers, a novel 4He sorption cooler and a double-stage 3He/4He sorption cooler. We discuss the thermal and mechanical design of the cryostat, modelling and thermal analysis, and laboratory cryogenic testing.
Published: 2018
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14. QUBIC - the Q&U Bolometric Interferometer for Cosmology: A novel way to look at the polarized Cosmic Microwave Background

Author: M. Piat, A. Passerini, M. W. Ng, J. Rodriguez Martino, A. Ghribi, Alessandro Buzzelli, M. Giard, N. Bleurvacq, F. Piacentini, S. Melhuish, L. Mele, P. Chanial, J.-Ch. Hamilton, Maria Salatino, R. Puddu, L. Grandsire, J. Lande, Peter T. Timbie, Jonathan Aumont, Carole Tucker, B. Watson, Bruno Maffei, Andrei Korotkov, Damien Rambaud, A. Zullo, O. Rigaut, C. Perbost, Massimo Gervasi, Mark McCulloch, S. Marnieros, A. Baù, A. Lowitz, Giampaolo Pisano, D. Néel, G. Bordier, M. De Petris, P. Battaglia, N. Krachmalnicoff, L. Montier, A. Mennella, D. Cammilleri, O. Perdereau, Michele De Leo, Créidhe O'Sullivan, Cristian Franceschet, F. Incardona, D. Bennett, Peter A. R. Ade, D. Buzi, Victor Haynes, F. Couchot, F. Suarez, G. S. Tucker, N. Vittori, M. Tristram, D. Harari, Lucio Piccirillo, B. Bélier, Jean Kaplan, Sophie Henrot-Versille, S. Loucatos, Luca Lamagna, L. Dumoulin, Alessandro Paiella, Bruce Rafael Mellado Garcia, Alessandro Coppolecchia, F. Columbro, A. Tartari, D. Viganò, J. Brossard, Rocco D'Agostino, Andrew May, F. Pajot, Elia S. Battistelli, D. Gayer, L. Bergé, Silvia Masi, D. Burke, Marcin Gradziel, N. Holtzer, Gabriele Coppi, Steve Torchinsky, Giuseppe D'Alessandro, M. C. Medina, C. Chapron, A. Etchegoyen, Marco Bersanelli, Mario Zannoni, A. Pelosi, S. Scully, G. de Gasperis, Bigot-Sazy, J.-Ph. Bernard, A. Gault, S. Banfi, Vladimir V. Luković, Francesco Cavaliere, E. Bunn, D. Prêle, A. Murphy, F. Voisin, M. Stolpovskiy, Gustavo E. Romero, F. Del Torto, Y. Giraud-Héraud, P. de Bernardis, A. Schillaci, T. Decourcelle, Institut d'astrophysique spatiale (IAS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire (LAL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Mennella, A, Ade, P, Aumont, J, Banfi, S, Incardona, F, Battaglia, P, Battistelli, E, Baù, A, Bélier, B, Bennett, D, Bergé, L, Bernard, J, Bersanelli, M, Bigot-Sazy, M, Bleurvacq, N, Bordier, G, Brossard, J, Bunn, E, Burke, D, Buzi, D, Buzzelli, A, Cammilleri, D, Cavaliere, F, Chanial, P, Chapron, C, Columbro, F, Coppi, G, Coppolecchia, A, Couchot, F, D'Agostino, R, D'Alessandro, G, De Bernardis, P, De Gasperis, G, De Leo, M, De Petris, M, Decourcelle, T, Del Torto, F, Dumoulin, L, Etchegoyen, A, Franceschet, C, Garcia, B, Gault, A, Gayer, D, Gervasi, M, Ghribi, A, Giard, M, Giraud-Héraud, Y, Gradziel, M, Grandsire, L, Hamilton, J, Harari, D, Haynes, V, Henrot-Versillé, S, Holtzer, N, Kaplan, J, Korotkov, A, Krachmalnicoff, N, Lamagna, L, Lande, J, Loucatos, S, Lowitz, A, Lukovic, V, Maffei, B, Marnieros, S, Martino, J, Masi, S, May, A, Mcculloch, M, Medina, M, Mele, L, Melhuish, S, Montier, L, Murphy, A, Néel, D, Ng, M, O'Sullivan, C, Paiella, A, Pajot, F, Passerini, A, Pelosi, A, Perbost, C, Perdereau, O, Piacentini, F, Piat, M, Piccirillo, L, Pisano, G, Prêle, D, Puddu, R, Rambaud, D, Rigaut, O, Romero, G, Salatino, M, Schillaci, A, Scully, S, Stolpovskiy, M, Suarez, F, Tartari, A, Timbie, P, Torchinsky, S, Tristram, M, Tucker, C, Tucker, G, Viganò, D, Vittori, N, Voisin, F, Watson, B, Zannoni, M, and Zullo, A
Subjects: cosmological model, interferometer, Cosmic microwave background, Cosmic background radiation, FOS: Physical sciences, 02 engineering and technology, cosmic background radiation, 01 natural sciences, 7. Clean energy, Cosmology, law.invention, 010309 optics, FIS/05 - ASTRONOMIA E ASTROFISICA, bolometer, law, 0103 physical sciences, Astronomical interferometer, [PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET]Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det], Instrumentation and Methods for Astrophysics (astro-ph.IM), Astrophysics::Galaxy Astrophysics, Physics, polarization, Gravitational wave, Bolometer, Astrophysics::Instrumentation and Methods for Astrophysics, gravitational radiation: primordial, Cosmic Microwave Background, Polarimetry, Interferometry, Bolometers, Astronomy, 021001 nanoscience & nanotechnology, Polarization (waves), sensitivity, calibration, Interferometry, duality, 0210 nano-technology, Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics
Abstract: In this paper we describe QUBIC, an experiment that takes up the challenge posed by the detection of primordial gravitational waves with a novel approach, that combines the sensitivity of state-of-the art bolometric detectors with the systematic effects control typical of interferometers. The so-called "self-calibration" is a technique deeply rooted in the interferometric nature of the instrument and allows us to clean the measured data from instrumental effects. The first module of QUBIC is a dual band instrument (150 GHz and 220 GHz) that will be deployed in Argentina during the Fall 2018., Presented at the EPS Conference on High Energy Physics, Venice (Italy), 5-12 July 2017 Accepted for publication in conference proceedings
Published: 2017
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15. Optical design and modelling of the QUBIC instrument, a next-generation quasi-optical bolometric interferometer for cosmology

Author: A. Ghribi, L. Montier, D. Cammileri, D. Burke, L. Grandsire, J. Brossard, Peter T. Timbie, J. A. Murphy, Créidhe O'Sullivan, Giampaolo Pisano, N. Bleurvacq, J. C. Hamilton, P. Battaglia, J. Kaplan, Emory F. Bunn, G. Bordier, Marco Bersanelli, Alessandro Schillaci, Mario Zannoni, M. Giard, J.-Ph. Bernard, S. Scully, B. Bélier, J. Lande, O. Rigaut, T. Decourcelle, Giuseppe D'Alessandro, M.-A. Bigot-Sazy, A. Mennella, D. Buzi, A. Gault, Cristian Franceschet, M. Piat, O. Perdereau, D. Prêle, D. Bennet, Victor Haynes, L. Dumoulin, S. Banfi, J. Martino, F. Voisin, Lucio Piccirillo, D. Viganò, Sophie Henrot-Versille, M. W. Ng, Y. Giraud-Héraud, Massimo Gervasi, Andrei Korotkov, Marcin Gradziel, F. Piacentini, Maria Salatino, P. Chanial, Damien Rambaud, Jonathan Aumont, Simon J. Melhuish, A. Baù, N. Holtzer, M. De Petris, Mark McCulloch, M. Stolpovskiy, F. Del Torto, S. Marnieros, Bruno Maffei, P. de Bernardis, F. Pajot, Elia S. Battistelli, D. Gayer, Francesco Cavaliere, Gregory S. Tucker, L. Bergé, Alessandro Coppolecchia, A. Lowitz, M. Tristram, C. Perbost, B. Watson, R. Puddu, F. Couchot, D. Néel, A. Passerini, A. Tartari, C. Chapron, Silvia Masi, Holland, WS, Scully, S, Burke, D, O'Sullivan, C, Gayer, D, Gradziel, M, Murphy, J, De Petris, M, Buzi, D, Zannoni, M, Mennella, A, Gervasi, M, Tartari, A, Maffei, B, Aumont, J, Banfi, S, Battaglia, P, Battistelli, E, Bau', A, Bélier, B, Bennet, D, Bergé, L, Bernard, J, Bersanelli, M, Bigot Sazy, M, Bleurvacq, N, Bordier, G, Brossard, J, Bunn, E, Cammileri, D, Cavaliere, F, Chanial, P, Chapron, C, Coppolecchia, A, Couchot, F, D'Alessandro, G, De Bernardis, P, Decourcelle, T, Del Torto, F, Dumoulin, L, Franceschet, C, Gault, A, Ghribi, A, Giard, M, Giraud Héraud, Y, Grandsire, L, Hamilton, J, Haynes, V, Henrot Versillé, S, Holtzer, N, Kaplan, J, Korotkov, A, Lande, J, Lowitz, A, Marnieros, S, Martino, J, Masi, S, Mcculloch, M, Melhuish, S, Montier, L, Néel, D, Ng, M, Pajot, F, Passerini, A, Perbost, C, Perdereau, O, Piacentini, F, Piat, M, Piccirillo, L, Pisano, G, Prêle, D, Puddu, R, Rambaud, D, Rigaut, O, Salatino, M, Schillaci, A, Stolpovskiy, M, Timbie, P, Tristram, M, Tucker, G, Viganò, D, Voisin, F, and Watson, B
Subjects: Bolometric interferometry, QUBIC, Aperture, Cosmic microwave background, Condensed Matter Physic, Astrophysics::Cosmology and Extragalactic Astrophysics, CMB, 01 natural sciences, Cosmology, law.invention, 010309 optics, Telescope, FIS/05 - ASTRONOMIA E ASTROFISICA, symbols.namesake, Optics, law, 0103 physical sciences, Astronomical interferometer, Stokes parameters, Electrical and Electronic Engineering, Planck, 010303 astronomy & astrophysics, Physics, business.industry, Electronic, Optical and Magnetic Material, Astrophysics::Instrumentation and Methods for Astrophysics, B-modes, Electronic, Optical and Magnetic Materials, Condensed Matter Physics, Computer Science Applications1707 Computer Vision and Pattern Recognition, Applied Mathematics, Applied Mathematic, Interferometry, FIS/01 - FISICA SPERIMENTALE, B-mode, symbols, business
Abstract: Big Bang cosmologies predict that the cosmic microwave background (CMB) contains faint temperature and polarisation anisotropies imprinted in the early universe. ESA's PLANCK satellite has already measured the temperature anisotropies1 in exquisite detail; the next ambitious step is to map the primordial polarisation signatures which are several orders of magnitude lower. Polarisation E-modes have been measured2 but the even-fainter primordial B-modes have so far eluded detection. Their magnitude is unknown but it is clear that a sensitive telescope with exceptional control over systematic errors will be required. QUBIC3 is a ground-based European experiment that aims to exploit the novel concept of bolometric interferometry in order to measure B-mode polarisation anisotropies in the CMB. Beams from an aperture array of corrugated horns will be combined to form a synthesised image of the sky Stokes parameters on two focal planes: one at 150 GHz the other at 220 GHz. In this paper we describe recent optical modelling of the QUBIC beam combiner, concentrating on modelling the instrument point-spread-function and its operation in the 220-GHz band. We show the effects of optical aberrations and truncation as successive components are added to the beam path. In the case of QUBIC, the aberrations introduced by off-axis mirrors are the dominant contributor. As the frequency of operation is increased, the aperture horns allow up to five hybrid modes to propagate and we illustrate how the beam pattern changes across the 25% bandwidth. Finally we describe modifications to the QUBIC optical design to be used in a technical demonstrator, currently being manufactured for testing in 2016.
Published: 2016
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16. QUBIC: A Fizeau Interferometer Targeting Primordial B-Modes

Author: J.-Ph. Bernard, M.-A. Bigot-Sazy, Lucio Piccirillo, D. Buzi, J. Martino, F. Voisin, D. Prêle, Maria Salatino, J.-Ch. Hamilton, L. Montier, A. Mennella, L. Dumoulin, M. Giard, C. Perbost, F. Piacentini, D. Bennett, A. Lowitz, D. Viganò, Y. Giraud-Héraud, Francesco Cavaliere, Jonathan Aumont, Emory F. Bunn, P. Chanial, P. Battaglia, Gregory S. Tucker, N. Bleurvacq, J. Kaplan, G. Bordier, Massimo Gervasi, B. Bélier, T. Decourcelle, Alessandro Schillaci, Simon J. Melhuish, Cristian Franceschet, A. Baù, N. Holtzer, Andrei Korotkov, Damien Rambaud, Giuseppe D'Alessandro, Mark McCulloch, S. Marnieros, Silvia Masi, M. Piat, M. Stolpovskiy, F. Del Torto, P. de Bernardis, Giampaolo Pisano, C. Chapron, A. Ghribi, A. Gault, J. Lande, L. Grandsire, S. Banfi, Peter T. Timbie, D. Cammilleri, D. Néel, Victor Haynes, Marcin Gradziel, O. Rigaut, A. Passerini, A. Tartari, M. De Petris, M. W. Ng, Marco Bersanelli, Mario Zannoni, S. Scully, Anna Murphy, B. Watson, J. Brossard, Créidhe O'Sullivan, Laurent Bergé, Bruno Maffei, F. Pajot, Alessandro Coppolecchia, Elia S. Battistelli, D. Gayer, CSNSM INSTRU, Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM PS1), Université Paris-Saclay-Univ. Paris-Sud-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Tartari, A, Aumont, J, Banfi, S, Battaglia, P, Battistelli, E, Bau', A, Bélier, B, Bennett, D, Bergé, L, Bernard, J, Bersanelli, M, Bigot Sazy, M, Bleurvacq, N, Bordier, G, Brossard, J, Bunn, E, Buzi, D, Cammilleri, D, Cavaliere, F, Chanial, P, Chapron, C, Coppolecchia, A, D’Alessandro, G, De Bernardis, P, Decourcelle, T, Del Torto, F, De Petris, M, Dumoulin, L, Franceschet, C, Gault, A, Gayer, D, Gervasi, M, Ghribi, A, Giard, M, Giraud Héraud, Y, Gradziel, M, Grandsire, L, Hamilton, J, Haynes, V, Holtzer, N, Kaplan, J, Korotkov, A, Lande, J, Lowitz, A, Maffei, B, Marnieros, S, Martino, J, Masi, S, Mcculloch, M, Melhuish, S, Mennella, A, Montier, L, Murphy, A, Néel, D, Ng, M, O’Sullivan, C, Pajot, F, Passerini, A, Perbost, C, Piacentini, F, Piat, M, Piccirillo, L, Pisano, G, Prêle, D, Rambaud, D, Rigaut, O, Salatino, M, Schillaci, A, Scully, S, Stolpovskiy, M, Timbie, P, Tucker, G, Viganò, D, Voisin, F, Watson, B, and Zannoni, M
Subjects: Fizeau interferometer, Cosmic microwave background, Context (language use), 01 natural sciences, law.invention, FIS/05 - ASTRONOMIA E ASTROFISICA, Optics, law, Atomic and Molecular Physics, 0103 physical sciences, General Materials Science, [PHYS.COND]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat], 010306 general physics, 010303 astronomy & astrophysics, Polarisation, [PHYS]Physics [physics], Physics, B-mode, Condensed Matter Physics, Atomic and Molecular Physics, and Optics, Materials Science (all), business.industry, Emphasis (telecommunications), Bolometer, Interferometry, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], and Optics, Cosmic microwave background · Polarisation · B-mode, business, Multipole expansion, Sensitivity (electronics)
Abstract: Q and U Bolometric Interferometer for Cosmology (QUBIC) is a Fizeau interferometer sensitive to linear polarisation, to be deployed at the Antarctic station of Dome C. This experiment in its final configuration will be operated at 97, 150 and 220GHz and is intended to target CMB primordial B-modes in a multipole window 20 < ℓ< 150. A sensitivity of r= 0.05 (95% CL) can be reached by the first module alone, after 2years of operation. Here we review in particular its working principles, and we show how the QUBIC interferometric configuration can be considered equivalent to a pupil-plane filtered imaging system. In this context, we show how our instrument can be self-calibrated. Finally, we conclude by showing an overview of the first dual-band module (150/220GHz), which will serve also as a demonstrator for the subsequent units, and review the technological choices we made for each subsystem, with particular emphasis on the detection system.
Published: 2016
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17. Latest Progress on the QUBIC Instrument

Author: A. Ghribi, J. Aumont, E. S. Battistelli, A. Bau, B. Bélier, L. Bergé, J.-Ph. Bernard, M. Bersanelli, M.-A. Bigot-Sazy, G. Bordier, E. T. Bunn, F. Cavaliere, P. Chanial, A. Coppolecchia, T. Decourcelle, P. De Bernardis, M. De Petris, A.-A. Drilien, L. Dumoulin, M. C. Falvella, A. Gault, M. Gervasi, M. Giard, M. Gradziel, L. Grandsire, D. Gayer, J.-Ch. Hamilton, V. Haynes, Y. Giraud-Héraud, N. Holtzer, J. Kaplan, A. Korotkov, J. Lande, A. Lowitz, B. Maffei, S. Marnieros, J. Martino, S. Masi, A. Mennella, L. Montier, A. Murphy, M. W. Ng, E. Olivieri, F. Pajot, A. Passerini, F. Piacentini, M. Piat, L. Piccirillo, G. Pisano, D. Prêle, D. Rambaud, O. Rigaut, C. Rosset, M. Salatino, A. Schillaci, S. Scully, C. O’Sullivan, A. Tartari, P. Timbie, G. Tucker, L. Vibert, F. Voisin, B. Watson, M. Zannoni, Ghribi, A, Aumont, J, Battistelli, E, Bau', A, Bélier, B, Bergé, L, Bernard, J, Bersanelli, M, Bigot Sazy, M, Bordier, G, Bunn, E, Cavaliere, F, Chanial, P, Coppolecchia, A, Decourcelle, T, Bernardis, P, Petris, M, Drilien, A, Dumoulin, L, Falvella, M, Gault, A, Gervasi, M, Giard, M, Gradziel, M, Grandsire, L, Gayer, D, Hamilton, J, Haynes, V, Giraud Héraud, Y, Holtzer, N, Kaplan, J, Korotkov, A, Lande, J, Lowitz, A, Maffei, B, Marnieros, S, Martino, J, Masi, S, Mennella, A, Montier, L, Murphy, A, Ng, M, Olivieri, E, Pajot, F, Passerini, A, Piacentini, F, Piat, M, Piccirillo, L, Pisano, G, Prêle, D, Rambaud, D, Rigaut, O, Rosset, C, Salatino, M, Schillaci, A, Scully, S, O’Sullivan, C, Tartari, A, Timbie, P, Tucker, G, Vibert, L, Voisin, F, Watson, B, Zannoni, M, AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut d'astrophysique spatiale (IAS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), QUBIC, AstroParticule et Cosmologie ( APC - UMR 7164 ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS ( IN2P3 ) -Observatoire de Paris-Université Paris Diderot - Paris 7 ( UPD7 ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ), Institut d'astrophysique spatiale ( IAS ), Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière ( CSNSM ), Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS ( IN2P3 ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut de recherche en astrophysique et planétologie ( IRAP ), Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Observatoire Midi-Pyrénées ( OMP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), and Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Bolometric interferometry, Cosmology and Nongalactic Astrophysics (astro-ph.CO), Experimental Physics, Computer science, [ PHYS.ASTR ] Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph], Cosmic microwave background, FOS: Physical sciences, Astrophysics::Cosmology and Extragalactic Astrophysics, CMB, 01 natural sciences, Cosmology, B-modes, Polarization, Transition Edge Sensors, Bolometric Interferometry, FIS/05 - ASTRONOMIA E ASTROFISICA, 0103 physical sciences, General Materials Science, [PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET]Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det], 010306 general physics, [ PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET ] Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det], Instrumentation and Methods for Astrophysics (astro-ph.IM), 010303 astronomy & astrophysics, Inflation (cosmology), Gravitational wave, Astrophysics::Instrumentation and Methods for Astrophysics, Astronomy, Condensed Matter Physics, Atomic and Molecular Physics, and Optics, Holy Grail, Interferometry, B-mode, Computer Science::Programming Languages, Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics, [PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph], Transition edge sensor, Astrophysics - Cosmology and Nongalactic Astrophysics
Abstract: QUBIC is a unique instrument that crosses the barriers between classical imaging architectures and interferometry taking advantage from both for high sensitivity and systematics mitigation. The scientific target is the detection of the primordial gravitational waves imprint on the Cosmic Microwave Background which are the proof of inflation, holy grail of modern cosmology. In this paper, we show the latest advances in the development of the architecture and the sub-systems of the first module of this instrument to be deployed in Dome Charlie Concordia base - Antarctica in 2015., Comment: 6 pages, 2 figures, conference LTD15
Published: 2014
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18. QUBIC: the Q&U Bolometric Interferometer for Cosmology

Author: Massimo Gervasi, C. Giordano, A. Passerini, Andrei Korotkov, E. Bréelle, Jean Christophe Hamilton, A. Ghribi, L. Vibert, Gregory S. Tucker, Emory F. Bunn, Angelo Cruciani, B. Maffei, P. de Bernardis, Michel Piat, J. Martino, G. Curran, A. Bounab, L. Guglielmi, F. Voisin, Elia S. Battistelli, Alessandro Schillaci, Roberto Sordini, R. Charlassier, F. Piacentini, Andrea Tartari, A. Baù, Lucio Piccirillo, G. Bordier, Y. Giraud-Heraud, Maria Salatino, M. Maiello, Martino Calvo, D. Bennett, S. Peterzen, L. Dumoulin, Peter Timbie, Silvia Masi, J. Kaplan, D. Prêle, S. Malu, Victor Haynes, Giampaolo Pisano, Martin Giard, M.-A. Bigot-Sazy, David Romano, J. Lande, Sophie Collin, Mario Zannoni, Federico Nati, Créidhe O'Sullivan, Laurent Bergé, Robert A. Watson, Marcin Gradziel, Gianluca Polenta, François Pajot, L. A. Montier, C. Parisel, A. Gault, S. Spinelli, C. Rosset, Anna Murphy, S. Marnieros, J.-P. Bernard, G. Sironi, AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Spectrométrie Nucléaire et de Spectrométrie de Masse (CSNSM), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut d'astrophysique spatiale (IAS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), QUBIC, Piat, M, Battistelli, E, Bau', A, Bennett, D, Berge, L, Bernard, J, de Bernardis, P, Bigot Sazy, M, Bordier, G, Bounab, A, Breelle, E, Bunn, E, Calvo, M, Charlassier, R, Collin, S, Cruciani, A, Curran, G, Dumoulin, L, Gault, A, Gervasi, M, Ghribi, A, Giard, M, Giordano, C, Giraud Heraud, Y, Gradziel, M, Guglielmi, L, Hamilton, J, Haynes, V, Kaplan, J, Korotkov, A, Lande, J, Maffei, B, Maiello, M, Malu, S, Marnieros, S, Martino, J, Masi, S, Montier, L, Murphy, A, Nati, F, O'Sullivan, C, Pajot, F, Parisel, C, Passerini, A, Peterzen, S, Piacentini, F, Piccirillo, L, Pisano, G, Polenta, G, Prele, D, Romano, D, Rosset, C, Salatino, M, Schillaci, A, Sironi, G, Sordini, R, Spinelli, S, Tartari, A, Timbie, P, Tucker, G, Vibert, L, Voisin, F, Watson, R, Zannoni, M, Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CSNSM INSTR, Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'étude spatiale des rayonnements (CESR), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), CSNSM PS1, Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), APC - Cosmologie, Physique Corpusculaire et Cosmologie - Collège de France (PCC), Collège de France (CdF)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Collège de France (CdF)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Roma 'La Sapienza' = Sapienza University [Rome], Dipartimento di Fisica 'Giuseppe Occhialini' = Department of Physics 'Giuseppe Occhialini' [Milano-Bicocca], Università degli Studi di Milano-Bicocca [Milano] (UNIMIB), Department of Experimental Physics, National University of Ireland Maynooth (Maynooth University), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), CNRS/Université de Toulouse, Physics Department, University of Richmond, Richmond, Department of Physics [Madison], University of Wisconsin-Madison, University of Manchester [Manchester], Brown University, Università degli Studi di Siena = University of Siena (UNISI), Raman Research Institute, ASI Science Data Center, Bergé, L, A., B, Bréelle, E, Coppolecchia, A, Giraud Héraud, Y, Landé, J, O’Sullivan, C, de Petris, M, and Prêle, D
Subjects: Bolometric interferometry, [SDU.ASTR.CO]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Cosmology and Extra-Galactic Astrophysics [astro-ph.CO], Cosmic microwave background, Astrophysics, 01 natural sciences, Cosmology, law.invention, Gravitational wave background, law, bolometer, cosmic microwave background, polarisation, interferometer, Cosmic Microwave Background, General Materials Science, Interferometer, 010303 astronomy & astrophysics, Instrumentation, Polarisation, media_common, Physics, instrumentation, Astrophysics::Instrumentation and Methods for Astrophysics, bolometric interferometry, Condensed Matter Physics, Atomic and Molecular Physics, and Optics, Interferometry, Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics, [PHYS.ASTR.IM]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Instrumentation and Methods for Astrophysic [astro-ph.IM], media_common.quotation_subject, Bolometer, FOS: Physical sciences, Astrophysics::Cosmology and Extragalactic Astrophysics, Cosmology, Cosmic Microwave Background, Inflation, Instrumentation, Bolometric interferometry, [PHYS.ASTR.CO]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Cosmology and Extra-Galactic Astrophysics [astro-ph.CO], FIS/05 - ASTRONOMIA E ASTROFISICA, Materials Science(all), 0103 physical sciences, inflation, 010306 general physics, cosmology, Instrumentation and Methods for Astrophysics (astro-ph.IM), Inflation (cosmology), 010308 nuclear & particles physics, Gravitational wave, Astronomy, Astronomy and Astrophysics, Inflation, Universe, [SDU.ASTR.IM]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Instrumentation and Methods for Astrophysic [astro-ph.IM]
Abstract: One of the major challenges of modern cosmology is the detection of B-mode polarization anisotropies in the CMB. These originate from tensor fluctuations of the metric produced during the inflationary phase. Their detection would therefore constitute a major step towards understanding the primordial Universe. The expected level of these anisotropies is however so small that it requires a new generation of instruments with high sensitivity and extremely good control of systematic effects. We propose the QUBIC instrument based on the novel concept of bolometric interferometry, bringing together the sensitivity advantages of bolometric detectors with the systematics effects advantages of interferometry. Methods: The instrument will directly observe the sky through an array of entry horns whose signals will be combined together using an optical combiner. The whole set-up is located inside a cryostat. Polarization modulation will be achieved using a rotating half-wave plate and interference fringes will be imaged on two focal planes (separated by a polarizing grid) tiled with bolometers. We show that QUBIC can be considered as a synthetic imager, exactly similar to a usual imager but with a synthesized beam formed by the array of entry horns. Scanning the sky provides an additional modulation of the signal and improve the sky coverage shape. The usual techniques of map-making and power spectrum estimation can then be applied. We show that the sensitivity of such an instrument is comparable with that of an imager with the same number of horns. We anticipate a low level of beam-related systematics thanks to the fact that the synthesized beam is determined by the location of the primary horns. Other systematics should be under good control thanks to an autocalibration technique, specific to our concept, that will permit the accurate determination of most of the systematics parameters., Comment: 12 pages, 10 figures, submitted to Astronomy and Astrophysics
Published: 2012
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1. Measuring the CMB primordial B-modes with Bolometric Interferometry: Status and future prospects of the QUBIC experiment.

2. QUBIC: Exploring the Primordial Universe with the Q&U Bolometric Interferometer

3. Latest Progress on the QUBIC Instrument.

4. The QUBIC instrument for CMB polarization measurements

5. Detection chain and electronic readout of the QUBIC instrument

6. TES Bolometer Arrays for the QUBIC B-Mode CMB Experiment

7. Calibration of QUBIC: The Q and U bolometric interferometer for cosmology

8. QUBIC: using NbSi TESs with a bolometric interferometer to characterize the polarisation of the CMB

9. Simulations and performance of the QUBIC optical beam combiner

10. Performance of NbSi transition-edge sensors readout with a 128 MUX factor for the QUBIC experiment

11. QUBIC: the Q and U bolometric interferometer for cosmology

12. Optical modelling and analysis of the Q and U bolometric interferometer for cosmology

13. Thermal architecture for the QUBIC cryogenic receiver

14. QUBIC - the Q&U Bolometric Interferometer for Cosmology: A novel way to look at the polarized Cosmic Microwave Background

15. Optical design and modelling of the QUBIC instrument, a next-generation quasi-optical bolometric interferometer for cosmology

16. QUBIC: A Fizeau Interferometer Targeting Primordial B-Modes

17. Latest Progress on the QUBIC Instrument

18. QUBIC: the Q&U Bolometric Interferometer for Cosmology

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