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宇宙学大角尺度巡天望远镜(CLASS)新型 90 GHz 探测器的设计与表征

天体物理仪器与方法 2022-08-11 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

宇宙学大角尺度巡天望远镜(CLASS)是一台位于智利阿塔卡马沙漠海拔 5,200 m 处的偏振敏感望远镜阵列。CLASS 旨在大角尺度上测量宇宙微波背景(CMB)的“E 模式”(偶宇称)与“B 模式”(奇宇称)偏振图样,以增进我们对暴胀、再电离与暗物质的理解。CLASS 目前由三台望远镜覆盖四个频带进行观测:一台 40 GHz(Q 波段)、一台 90 GHz(W1 波段)以及一台 150/220 GHz(G 波段)的双色系统。在本会议录中,我们讨论新型 90 GHz 探测器的更新设计及实验室表征。新探测器对跃迁边沿传感器(TES)辐射热计结构进行了设计改动,旨在提升稳定性与光学效率。我们组装并测试了四片新探测器晶圆,以替换 W1 焦平面的四个模块。这些探测器已安装至 W1 望远镜,并将在 2022 年南半球冬季实现首次观测。我们给出了实验室暗态与光学测试中的电热参数和带通测量结果。由实验室暗态测试测得,四片晶圆在 CLASS 信号频带附近的中值 NEP 为 12.3 aWs\mathrm{aW\sqrt{s}},低于该视场预期的光子 NEP 32 aWs\mathrm{aW\sqrt{s}}。因此,我们预期新探测器将受光子噪声限制。

关键词

引用

@article{arxiv.2208.05006,
  title  = {Design and characterization of new 90 GHz detectors for the Cosmology Large Angular Scale Surveyor (CLASS)},
  author = {Carolina Núñez and John W. Appel and Sarah Marie Bruno and Rahul Datta and Aamir Ali and Charles L. Bennett and Sumit Dahal and Jullianna Denes Couto and Kevin L. Denis and Joseph Eimer and Francisco Espinoza and Tom Essinger-Hileman and Kyle Helson and Jeffrey Iuliano and Tobias A. Marriage and Carolina Morales Pérez and Deniz Augusto Nunes Valle and Matthew A. Petroff and Karwan Rostem and Rui Shi and Duncan J. Watts and Edward J. Wollack and Zhilei Xu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2208.05006},
  year   = {2022}
}

备注

10 pages, 6 figures, to appear in Proc. SPIE Astronomical Telescopes and Instrumentation 2022