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HOLMES 框架下用于中微子质量测量的微波超导微谐振器研制

仪器与探测器 2016-01-20 v3 超导电性

摘要

欧洲研究理事会近期资助了 HOLMES 项目,旨在通过测量 163Ho 电子俘获衰变释放的能量,对电子中微子质量进行量热测量。HOLMES 的基线方案是采用与转变边缘传感器(TES)耦合的微量热计,并使用 rf-SQUID 进行读出,以实现微波复用。一种极具前景的替代方案基于超导微波谐振器,该技术在过去十年中发展迅速。这些探测器被称为微波动态电感探测器(MKID),在频域内固有支持复用,适用于更大规模的像素阵列,且具有理论上的高能量分辨率和快速响应。我们活动的目标是开发用于 X 射线光谱学的微谐振器探测器阵列,使其适用于 163Ho 能谱的量热测量。由纯钛和化学计量比 TiN 层交替构成的超导多层薄膜表现出许多适合 MKID 的理想特性,如低损耗、大片电阻、大动态电感以及可调的临界温度 TcT_c。我们研制了 TcT_c 在 70 mK 至 4.5 K 范围内且均匀性良好的 Ti/TiN 多层微谐振器。在本文中,我们介绍了所采用的设计方案、制造工艺和表征结果。

关键词

引用

@article{arxiv.1509.05237,
  title  = {Development of microwave superconducting microresonators for neutrino mass measurement in the HOLMES framework},
  author = {A. Giachero and P. K. Day and P. Falferi and M. Faverzani and E. Ferri and C. Giordano and M. Maino and B. Margesin and R. Mezzena and R. Nizzolo and A. Nucciotti and A. Puiu and L. Zanetti},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1509.05237},
  year   = {2016}
}