Le cryostat de l’'imageur Mirim

Entre 2007 et 2010, le cryostat dédié à la validation de l’imageur embarqué sur le satellite JWST (James Webb space telescope) successeur du télescope Hubble, a fait l’objet de plusieurs campagnes de tests pour la mise au point des automatismes puis pour la validation de l’imageur lui-même. Le Service d’astrophysique qui a réalisé l’instrument de détection Mirim (Mid infra-red imager) dédié à la gamme de l’infrarouge moyen (5 à 27 µm), et le SACM, à l’origine de la réalisation du cryostat de test, ont procédé aux essais à froid et à la mise au point du fonctionnement à basse température.

Ce programme a été un succès pour l’imageur, réalisé à Saclay, qualifié depuis la fin de l’année 2009. Malgré une surconsommation d’hélium due à un abaissement de la température de fonctionnement par rapport au cahier des charges initial, le cryostat a permis de réguler, comme prévu, l’optique dans des plages de ± 0,01 K et ± 0,1K sur la structure du détecteur.

Les courbes montrent l’échelonnement des températures et leur stabilité pendant les tests. Le cryostat (cyan) fixe la température basse et refroidit la structure massive de l’imageur (rouge). La température du détecteur (bleu foncé) est obtenue par un circuit indépendant.

La photo montre le cryostat opérationnel et l’installation d’étalonnage optique au SAP. La baie, à droite, contient l’ensemble des appareils de mesure et le contrôle-commande propres au cryostat.

Ces résultats valident également l’automatisme qui permet la régulation en palier sur plusieurs jours et assure un contrôle sans faille de l’échelonnement des descentes et des remontées de température de toute la structure, évitant ainsi une pollution éventuelle du détecteur par le cryopompage de résidus gazeux liés à des dégazages non contrôlés.

#2911 - Màj : 17/12/2013

Département de Physique des Particules

Institut de recherche sur les lois fondamentales de l'Univers