Généralités
Le photomètre sous responsabilité de l’IAS 
. Il est constitué des éléments suivants :
Le cryostat
Le cryostat permet de maintenir l’ensemble optique sous vide et refroidi par un réservoir 4He liquide. Il s’agit d’un vase Dewar cryogénique maintenu sur la structure mécanique de la charge pointée par des pattes de fixation et des montants. Le cryostat est sous responsabilité de l'Université de Rome.
- Cryostat à l'IAS
- Ecrans 150K, 80K, 30K
- Brides détecteurs :
- Tank hélium
-
Le réfrigérateur 3He
Le réfrigérateur 3He fonctionnant en cycle fermé permet aux matrices de bolomètres d’atteindre des températures inférieures à 300 mK. Il sera fixé sous la platine froide du réservoir 4He.
La fenêtre d’entrée
La fenêtre d’entrée assure l’étanchéité au vide du photomètre. Le matériau choisi pour cet élément a une bonne transmission dans les deux bandes spectrales centrées autour de 240 μm et 550 μm avec une émission minimale (idéalement inférieure à 1%). En effet, l’émission de la fenêtre d’entrée dépend de son épaisseur et du matériau dont elle est constituée. La conception de cette pièce est optimisée pour minimiser cette émissivité. L’effet dépolarisant est extrêmement faible pour une lame à faces parallèles. Un baffle anti-lumières parasites est prévu devant la fenêtre. L’air devant la fenêtre sera chauffé pour les tests au sol et lors de la montée du ballon pour éviter la condensation de vapeur d’eau. Ce chauffage sera assuré par l’électronique de gestion des servitudes développée au CESR (l’UGTI).
Les filtres optiques
A l’intérieur du photomètre, le faisceau traverse une série de filtres. Chaque écran thermique du cryostat sera muni d’un filtre.
Les miroirs froids
Après traversée des filtres d’entrée, le faisceau est réfléchi par le miroir secondaire. Il forme avec le miroir primaire un télescope de type Grégory hors axe. Ce miroir est à une température comprise entre 2K et 3K de façon à limiter son émission. C’est un miroir elliptique dont un des foyers est confondu avec le foyer du miroir primaire et l’autre est replié grâce à un miroir plan vers la lentille L1.
Le miroir plan (M3) :
Le rôle du miroir plan est de replier le faisceau issu du miroir secondaire vers le système réimageur. Il est pourvu près de son centre d’une ouverture par laquelle passe le cône de la source d’étalonnage.
La source d’étalonnage (ICS)
Cette source (placée derrière le miroir plan) permettra d’éclairer les matrices de détecteurs lors des phases d’étalonnage pour les tests au sol ou pendant le vol. Ceci permettra d’inter-étalonner les blocs de matrices entre eux et de suivre l’évolution de réponse temporelle des détecteurs. L’ICS éclairera de façon la plus homogène possible l’ensemble des deux blocs de matrices. La source d’étalonnage est sous responsabilité de l’Université de Cardiff.
Le ré-imageur
Le ré-imageur est constitué de deux lentilles L1 et L2 entre lesquelles sont placés la lame demi-onde et le diaphragme de Lyot. Le rôle de la lentille L1 (lentille de champ) est de former l’image de M1 sur le diaphragme de Lyot. Le rôle de la lentille L2 (lentille de focalisation) est de ré-imager le ciel sur les matrices de détecteurs.
La grille Polariseur (ou analyseur)
La grille polariseur permet de séparer les deux composantes de la polarisation sur les deux blocs de détecteurs.
- Détendu
- Retendu
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Les filtres optiques avant les détecteurs
Devant les détecteurs, deux séries de filtres optiques sélectionneront les bandes passantes centrées sur les longueurs d’onde de 240 μm et 550 μm. Basés sur le même principe que les filtres d’entrée, ils seront orientés de telle façon que la partie réfléchie du rayonnement ne çue par le second bloc détecteur.
- filtre 240 µm :
- Filtre 550 µm :
Les détecteurs
Au foyer du système optique, il y aura deux blocs détecteurs comprenant chacun 4 matrices de 16 × 16 bolomètres. Ces deux blocs seront refroidis à 300mK par un réfrigérateur 3He. Chacun de ces deux blocs détecteurs sera constitué de matrices de bolomètres développées par le CEA/DAPNIA/DSM de Saclay et le CEA/LETI de Grenoble pour l’astronomie submillimétrique. Ces matrices sont à l’origine destinées à être installées sur l’instrument PACS du satellite HERSCHEL. Elles sont basées sur la micro-technologie du silicium pour l’élément bolométrique, la technologie CMOS pour le premier étage pré-amplificateur et le circuit de multiplexage intégré froid. Le CEA fournira les matrices ainsi que l’électronique froide et chaude qui leur est associée.
Intérieur du photomètre et détecteurs
Mecanisme de rotation de la lame demi onde (HWPM ou PCPM)
- Système complet a température ambiante
- Systeme de rotation
- Carte interne au photomètre (Cryocard)
