低噪声双级直流 SQUID 用于 TES 检测器读出的开发
仪器与探测器
2026-01-29 v2 天体物理仪器与方法
摘要
直流超导量子干涉器 (dc-SQUID) 是最灵敏的磁探测器之一。这些传感器广泛用于超导过渡边沿传感器 (TES) 的读出，而 TES 用于检测微弱信号。目前正开发一台运行于 22-48 GHz 的宇宙微波背景 (CMB) 极化望远镜，其 TES 热力学计量器将由时分复用 (TDM) SQUID 读出系统进行读出。我们开发了一个双级直流 SQUID 放大电路，包括一个具有 4 个 SQUID 单元的输入级 SQUID 和一个包含 100 个 SQUID 单元的级联 SQUID 数组 (SSA)。该配置已证明可实现极高的信号增益，同时有效控制系统噪声。我们在 300 mK 的绝热去磁制冷器 (ADR) 中评估了系统噪声。两种级 SQUID 电路系统的测量磁通噪声约为 10 kHz 处的 0.3 μΦ₀/√Hz。输入线圈对应的电流噪声约为 2.4 pA/√Hz。该结果满足 CMB TES 以及其他应用中 TES 检测器的低噪声读出要求。
引用
@article{arxiv.2601.19565,
title = {Development of Low-Noise Two-stage dc-SQUID for TES Detector Readout},
author = {Nan Li and Mengjie Song and Sixiao Hu and Wentao Wu and Songqing Liu and Tangchong Kuang and Yudong Gu and Xiangxiang Ren and Xufang Li and He Gao and Zhengwei Li and Congzhan Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.19565},
year = {2026}
}
备注
10 pages, 8 figures