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用于千兆赫天文的全超导约瑟夫森测辐射热计

介观与纳米尺度物理 2021-01-18 v2 天体物理仪器与方法 超导电性

摘要

宇宙的起源与演化隐藏于消逝的漫射河外背景辐射(DEBRA)中。为揭示这些信号,需要开发在千兆赫波段工作的创新型超高灵敏度测辐射热计。在此,我们综述了两种基于一维全超导约瑟夫森结的偏置电流可调传感器的设计与实验实现:纳米过渡边传感器(nano-TES)与约瑟夫森逃逸传感器(JES)。我们特别涵盖了传感器工作的理论基础、器件制备、其实验电学与热学表征,以及推导出的探测性能。事实上,nano-TES有望实现约5×10205 \times 10^{-20} W/Hz/\sqrt{\text{Hz}}的业界领先噪声等效功率(NEP),而JES预计展现出102510^{-25} W/Hz/\sqrt{\text{Hz}}量级的空前NEP。因此,nano-TES与JES是将射电天文推向新高度的强有力候选者。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.08745,
  title  = {Fully superconducting Josephson bolometers for gigahertz astronomy},
  author = {Federico Paolucci and Nadia Ligato and Gaia Germanese and Vittorio Buccheri and Francesco Giazotto},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.08745},
  year   = {2021}
}

备注

14 pages, 5 figures