Description
Date depot: 1 janvier 1900
Titre: Etude de fonctions électroniques en technologie ASIC pour instruments dédiés à l'étude des plasmas spatiaux
Directeur de thèse:
Aziz BENLARBI-DELAÏ (GeePs (EDITE))
Domaine scientifique: Sciences et technologies de l'information et de la communication
Thématique CNRS : Non defini
Resumé:
Dans le cadre d'un partenariat entre le L2E et le LPP (Laboratoire de Physique des Plasmas), le travail de thèse proposé vise à étudier les dispositifs électroniques de lecture de deux instruments de mesure, un magnétomètre et un détecteur de particules, dédiés à l'observation des plasmas planétaires. il s'agit alors de développer :
• un préamplificateur large bande à très faible bruit et faible consommation pour un magnétomètre à 3 dimensions
• Une chaîne de traitement pour détecteur de particules originale, à 3 dimensions (256 pixels).
Pour le magnétomètre, l’électronique intégrée, en technologie standard (CMOS) devra être à très faible bruit (< 2 nV/Hz1/2) dès les très basses fréquences (quelques Hertz). L’étude devra montrer la faisabilité d’une telle électronique, compte tenu du bruit naturel à basse fréquence (bruit en 1/f) des MOS.
Pour le détecteur de particules, il s’agit de prouver la faisabilité d’un détecteur à grand nombre de pixels, permettant de couvrir tout l’espace (3D). Compte tenu de l’augmentation substantielle du nombre de canaux à traiter par rapport aux instruments actuels (au mieux 16 pixels), une électronique nouvelle ,à très basse consommation, est à développer.
L’existence même de ce nouveau type d’instrument dépend, entre autre, de la faisabilité de son électronique de lecture et de traitement. L’électronique doit en particulier pour chaque pixel :
1) Amplifier le signal provenant du capteur (amplificateurs de charges).
2) Mettre en forme le signal afin de compter le nombre de particules arrivant sur chaque pixel (temps minimum entre 2 particules : 100 ns)
3) Effectuer une discrimination de tension afin d’augmenter le rapport signal/bruit.
Les circuits électroniques devant fonctionner en milieu spatial, l’étude devra prendre en compte l’effet des radiations auxquelles seront soumis les composants pendant la mission (typiquement une dose cumulée de 100 Krads pour une mission autour de la terre, plusieurs centaines de Krads pour des missions plus lointaines). Les solutions proposées devront donc être robustes vis à vis de cet effet.
Doctorant.e: Rhouni Amine