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A prototype version of the Q & U bolometric interferometer for cosmology (QUBIC) underwent a campaign of testing in the laboratory at Astroparticle Physics and Cosmology laboratory in Paris (APC). The detection chain is currently made of 256 NbSi transition edge sensors (TES) cooled to 320 mK. The readout system is a 128:1 time domain multiplexing scheme based on 128 SQUIDs cooled at 1 K that are controlled and amplified by a SiGe application specific integrated circuit at 40 K. We report the performance of this readout chain and the characterization of the TES. The readout system has been functionally tested and characterized in the lab and in QUBIC. The low noise amplifier demonstrated a white noise level of 0.3 nV/√Hz. Characterizations of the QUBIC detectors and readout electronics includes the measurement of I-V curves, time constant and the noise equivalent power. The QUBIC TES bolometer array has approximately 80% detectors within operational parameters. It demonstrated a thermal decoupling compatible with a phonon noise of about 5 × 10-17 W/√Hz at 410 mK critical temperature. While still limited by microphonics from the pulse tubes and noise aliasing from readout system, the instrument noise equivalent power is about 2 × 10-16 W/√Hz, enough for the demonstration of bolometric interferometry.
Piat, M., Stankowiak, G., Battistelli, E., de Bernardis, P., D'Alessandro, G., De Petris, M., et al. (2022). QUBIC IV: Performance of TES bolometers and readout electronics. JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS, 2022(4) [10.1088/1475-7516/2022/04/037].
QUBIC IV: Performance of TES bolometers and readout electronics
Piat, M.
;Stankowiak, G.
;Battistelli, E. S.;de Bernardis, P.;D'Alessandro, G.;De Petris, M.;Grandsire, L.;Hamilton, J. -Ch.;Hoang, T. D.;Marnieros, S.;Masi, S.;Mennella, A.;Mousset, L.;O'Sullivan, C.;Prêle, D.;Tartari, A.;Thermeau, J. -P.;Torchinsky, S. A.;Voisin, F.;Zannoni, M.;Ade, P.;Alberro, J. G.;Almela, A.;Amico, G.;Arnaldi, L. H.;Auguste, D.;Aumont, J.;Azzoni, S.;Banfi, S.;Baù, A.;Bélier, B.;Bennett, D.;Bergé, L.;Bernard, J. -Ph.;Bersanelli, M.;Bigot-Sazy, M. -A.;Bonaparte, J.;Bonis, J.;Bunn, E.;Burke, D.;Buzi, D.;Cavaliere, F.;Chanial, P.;Chapron, C.;Charlassier, R.;Cobos Cerutti, A. C.;Columbro, F.;Coppolecchia, A.;De Gasperis, G.;De Leo, M.;Dheilly, S.;Duca, C.;Dumoulin, L.;Etchegoyen, A.;Fasciszewski, A.;Ferreyro, L. P.;Fracchia, D.;Franceschet, C.;Gamboa Lerena, M. M.;Ganga, K. M.;García, B.;García Redondo, M. E.;Gaspard, M.;Gayer, D.;Gervasi, M.;Giard, M.;Gilles, V.;Giraud-Heraud, Y.;Gómez Berisso, M.;González, M.;Gradziel, M.;Hampel, M. R.;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. M.;Murphy, J. A.;Murphy, J. D.;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.;Rasztocky, E.;Ringegni, P.;Romero, G. E.;Salum, J. M.;Schillaci, A.;Scóccola, C. G.;Scully, S.;Spinelli, S.;Stolpovskiy, M.;Supanitsky, A. D.;Timbie, P.;Tomasi, M.;Tucker, C.;Tucker, G.;Viganò, D.;Vittorio, N.;Wicek, F.;Wright, M.;Zullo, A.
2022
Abstract
A prototype version of the Q & U bolometric interferometer for cosmology (QUBIC) underwent a campaign of testing in the laboratory at Astroparticle Physics and Cosmology laboratory in Paris (APC). The detection chain is currently made of 256 NbSi transition edge sensors (TES) cooled to 320 mK. The readout system is a 128:1 time domain multiplexing scheme based on 128 SQUIDs cooled at 1 K that are controlled and amplified by a SiGe application specific integrated circuit at 40 K. We report the performance of this readout chain and the characterization of the TES. The readout system has been functionally tested and characterized in the lab and in QUBIC. The low noise amplifier demonstrated a white noise level of 0.3 nV/√Hz. Characterizations of the QUBIC detectors and readout electronics includes the measurement of I-V curves, time constant and the noise equivalent power. The QUBIC TES bolometer array has approximately 80% detectors within operational parameters. It demonstrated a thermal decoupling compatible with a phonon noise of about 5 × 10-17 W/√Hz at 410 mK critical temperature. While still limited by microphonics from the pulse tubes and noise aliasing from readout system, the instrument noise equivalent power is about 2 × 10-16 W/√Hz, enough for the demonstration of bolometric interferometry.
Piat, M., Stankowiak, G., Battistelli, E., de Bernardis, P., D'Alessandro, G., De Petris, M., et al. (2022). QUBIC IV: Performance of TES bolometers and readout electronics. JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS, 2022(4) [10.1088/1475-7516/2022/04/037].
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simulazione ASN
Il report seguente simula gli indicatori relativi alla propria produzione scientifica in relazione alle soglie ASN 2023-2025 del proprio SC/SSD. Si ricorda che il superamento dei valori soglia (almeno 2 su 3) è requisito necessario ma non sufficiente al conseguimento dell'abilitazione. La simulazione si basa sui dati IRIS e sugli indicatori bibliometrici alla data indicata e non tiene conto di eventuali periodi di congedo obbligatorio, che in sede di domanda ASN danno diritto a incrementi percentuali dei valori. La simulazione può differire dall'esito di un’eventuale domanda ASN sia per errori di catalogazione e/o dati mancanti in IRIS, sia per la variabilità dei dati bibliometrici nel tempo. Si consideri che Anvur calcola i valori degli indicatori all'ultima data utile per la presentazione delle domande.
La presente simulazione è stata realizzata sulla base delle specifiche raccolte sul tavolo ER del Focus Group IRIS coordinato dall’Università di Modena e Reggio Emilia e delle regole riportate nel DM 598/2018 e allegata Tabella A. Cineca, l’Università di Modena e Reggio Emilia e il Focus Group IRIS non si assumono alcuna responsabilità in merito all’uso che il diretto interessato o terzi faranno della simulazione. Si specifica inoltre che la simulazione contiene calcoli effettuati con dati e algoritmi di pubblico dominio e deve quindi essere considerata come un mero ausilio al calcolo svolgibile manualmente o con strumenti equivalenti.
