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Detection chain and electronic readout of the QUBIC instrument

Authors :
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
Zullo, A
Source :
Proc.SPIE Int.Soc.Opt.Eng., SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation 2020, SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation 2020, Dec 2020, Online, United States. pp.1145328, ⟨10.1117/12.2561567⟩
Publication Year :
2020
Publisher :
SPIE, 2020.

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

Details

Database :
OpenAIRE
Journal :
Millimeter, Submillimeter, and Far-Infrared Detectors and Instrumentation for Astronomy X
Accession number :
edsair.doi.dedup.....a65281b56f527d964f69303008130f5f