Thèse soutenue le 15 mai 2017 pour obtenir le grade de docteur de la Communauté Université Grenoble Alpes - Spécialité : Physique appliquée

Résumé :
Cette thèse porte sur la recherche et l'amélioration de cryoréfrigérateurs à désaimantation adiabatique (ADR) pour la gamme 4 K - 50 mK. Ce refroidissement à 50 mK permettra de répondre aux besoins de réfrigération des détecteurs les plus sensibles envisagés pour les instruments des missions d'astrophysique. Ce réfrigérateur doit être efficace et de masse optimisée.
Les axes clefs de ce travail sont la mise au point d’une méthode d’identification de réfrigérants magnétiques de haute performance et l'étude d’interrupteurs thermiques efficaces. Parmi les matériaux étudiés, le YbGG (Yb₃Ga₅O₁₂) a été identifié comme un excellent réfrigérant potentiel pour la gamme 1,5 K - 0,4 K, confirmé par sa caractérisation expérimentale. Le travail sur les interrupteurs thermiques à gaz d'échange a permis de supprimer ou de réduire de façon importante des effets de courts-circuits thermiques transitoires parasites, lesquels apparaissent dans les conditions particulières d’utilisation de ce type de cryocooler. Finalement, un démonstrateur de cryoréfrigérateur constitué de 3 étages d’ADR en série, adapté pour les besoins des futures missions spatiales, a été dimensionné et fabriqué.

Jury :
Présidente : Madame Patricia de Rango
Rapporteur : Monsieur Thomas Mazet
Rapporteur : Monsieur Grégoire Bonfait
Examinateur : Monsieur Jean-Luc Sauvageot
Directeur de thèse : Monsieur Nicolas Luchier
Co-directeur de thèse encadrée par : Monsieur Jean-Marc Duval

Mots clés :
Adr, Matériaux paramagnétiques, Interrupteurs thermiques à gaz d'échange, Cryogénie spatiale, Cryoréfrigérateur

Thèse en ligne.