面向过渡边沿传感器bolometer的1820通道多路复用器演示
仪器与探测器
2025-10-21 v2 天体物理仪器与方法
摘要
大多数过渡边沿传感器阵列的可扩展性受限于多路复用技术，后者将信号组合到较少的线路和放大器上。本文提出并演示了一种针对过渡边沿传感器bolometer设计的多路复用器，支持每读出单元1820个传感器，较前沿水平提升约为一倍。该设计针对宇宙微波背景（CMB）成像应用进行优化，基于前述微波超导量子干涉器（SQUID）多路复用器技术，将可用读出带宽提升至完整的4-8 GHz频段。通过实验室测试评估产率、灵敏度和串扰等关键性能指标，我们发现端到端可工作探测器产率为78%，最近邻串扰幅度典型值为约0.4%，多路复用器引起的白噪声水平为83 pA/rtHz，约占地面CMB望远镜总系统噪声的4%。此外，我们还识别了未来降低共振器损耗、进一步降低噪声的可能路径。这些发展有望缓解未来大规模低温探测器阵列的系统复杂度、冷却需求和成本问题。
引用
@article{arxiv.2507.10929,
title = {Demonstration of a 1820 channel multiplexer for transition-edge sensor bolometers},
author = {J. C. Groh and Z. Ahmed and J. Austermann and J. Beall and D. Daniel and S. M. Duff and S. W. Henderson and J. Hubmayr and R. Lew and M. Link and T. J. Lucas and J. A. B. Mates and M. Silva-Feaver and R. Singh and J. Ullom and L. Vale and J. Van Lanen and M. Vissers and C. Yu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.10929},
year = {2025}
}