LE MARTIN-PUPLETT :


Le «MARTIN-PUPLETT» est un spectromètre dédié à l’infrarouge lointain qui a été développé à l’Institut Néel par l’équipe HELFA (pour caractériser des éléments optiques dédiés à des études en astrophysique). La gamme d’énergie explorable varie de 2 à 100 cm-1 soit de 0.2 à 12 meV.


Un réfrigérateur à dilution 3He/4He est en cours de développement. Ce cryostat doit accueillir les échantillons et les détecteurs. Il va permettre de refroidir les détecteurs à 100mK pour une sensibilité optimale pour les basses énergies. La température des échantillons pourra varier de 1K à 50K.


Photo du «MARTIN-PUPLETT».

      



Les détecteurs seront des Matrices de Kinetic Inductance Detector (MKID) [Day et al, Nature 425, 817 (2003)]. Ces détecteurs sont des circuits résonnants avec des méandres en supraconducteur dont l’inductance varie en fonction des photons incidents. La fréquence de coupure basse de ces circuits est la valeur du gap supraconducteur : des photons ayant une énergie inférieure à cette fréquence n’affecteront pas le circuit. La fréquence de coupure haute des MKID est liée à la chaleur que peut encaisser/évacuer le circuit tout en restant supraconducteur. En jouant avec les matériaux supraconducteurs et le design des circuits (pour évacuer la chaleur) il est possible de jouer sur les fréquences de coupures basse et haute des circuits MKID.


Des tests préliminaires sur des MKID en aluminum on donné les résultats suivants. La figure ci-dessous présente quatre interférrogrammes, Chaque interferrogramme représente environ 8mn d’acquisition.  La dernière figure montre les spectres des détecteurs obtenus par transformée de Fourier des interferrogrammes : les MKID sont sensibles aux photons entre 100 et 300 GHz (soit 3 et 10 cm-1). En réalité la coupure à haute fréquence est due aux filtres installés sur le cryostat avant les détecteurs. Le rapport du premier et dernier spectre montre une stabilité de la mesure à 2% entre 100 et 300 GHz.





           
 

LA SPECTROSCOPIE OPTIQUE

  1.     ENJEUX

  2.     PRINCIPE

  3.     LE VERTEX

  4.     LE MARTIN-PUPLETT