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Theses Year : 2016

Characterization of the infrared detectors for the Euclid space mission.

Caractérisation des détecteurs infrarouges de la mission spatiale Euclid.

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Abstract

The Euclid space mission aims to provide answers about the nature of the accelerating expansion of the Universe. To determine the properties of this acceleration, the Euclid space mission will conduct a survey of galaxies on a field of 15,000 deg² field of view. Each field will be studied through imaging (VIS instrument) and spectroscopy (NISP instrument) that requires control of instrumental errors, and particularly the detection system. The study made for the thesis can be summarized in several stages: the first is to assess the performance of NISP starting from the definition of the signal to noise ratio and to derive specifications on the detection system. The second is the study of the need for characterization of the detection system of the instrument, the H2RG infrared detectors. From this study, we show the performance of a detector on a dedicated test bench. The third step is the study of the detection of cosmic rays in flight as well as the realization of a tool to isolate the pixels affected using ground data processing. After evaluating the performance of the algorithm, we will show the results of the data analysis. The last part is the study of the persistence effect affecting H2RG detectors: from the impact of the signal on the observations of NISP, we will define the necessary measures for this purpose. We will describe the data acquisition campaign, accompanied by the analysis and physical interpretation of persistence. These analyzes helped to understand the issues of the persistence effect and were used to develop a model of the effect to quantitatively estimate the impact on the Euclid mission.
La mission spatiale Euclid a pour but d'apporter des réponses quant à la nature de l'accélération de l'expansion de l'Univers. Afin de déterminer les propriétés de cette accélération, la mission spatiale Euclid va effectuer un relevé de galaxies sur 15 000 deg² de champ en imagerie (instrument VIS) et en spectroscopie (instrument NISP) qui requiert un contrôle des précisions instrumentales, notamment sur le système de détection. L'étude faite pendant la thèse se résume en plusieurs étapes: la première étant d'évaluer les performances du NISP à partir de la définition du rapport signal sur bruit et d'en tirer des spécifications sur le système de détection. La seconde consiste en l'étude du besoin de la caractérisation du système de détection de l'instrument, les détecteurs H2RG. À partir de cette étude, on montrera les performances d'un détecteur sur un banc de test. La troisième étape consiste en l'étude de la détection de rayons cosmiques en vol ainsi que la réalisation d'un outil pour isoler les pixels impactés lors du traitement de données au sol. Après avoir évalué les performances de l'algorithme, on montrera les résultats de l'analyse de données. La dernière partie est l'étude de l'effet de persistance affectant les détecteurs H2RG: à partir de l'impact de ce signal sur les observations du NISP, on définira le besoin de mesures de cet effet. On décrira la campagne de prise de données, accompagnée de leur analyse et de l'interprétation physique de la persistance. Ces analyses permettant de comprendre les problématiques de l'effet de persistance et ont servi à l'élaboration d'une modélisation de cet effet pour estimer quantitativement l'impact sur la mission Euclid.
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BSerra_PhDThesis_2016.pdf (57.85 Mo) Télécharger le fichier

Dates and versions

tel-01311027 , version 1 (03-05-2016)

Identifiers

  • HAL Id : tel-01311027 , version 1

Cite

Benoît Florian Jean-Baptiste Elio Serra. Caractérisation des détecteurs infrarouges de la mission spatiale Euclid. : Etude des performances des détecteurs infrarouges H2RG.. Instrumentation et méthodes pour l'astrophysique [astro-ph.IM]. Aix-Marseille Université, 2016. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-01311027⟩
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