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AC偏置转换边沿传感器波马尔计量器中的杰克逊噪声抑制:一种热竞争等效电路分析

天体物理仪器与方法 2025-09-03 v1

摘要

转换边沿传感器(TES)波马尔计量器工作于强电热反馈条件下,即波马尔计量器上施加的能量将被相应的电能耗变化所抵消。我们对杰克逊噪声抑制进行了全面分析,将此前的理论框架推广至具有任意 parasitic 阻抗的交流偏置线性电路中。采用热竞争等效电路构建——即由波马尔计量器热岛外部的理想电压源和复数串联阻抗组成——我们推导了在波马尔计量器阻抗与外部串联阻抗均产生杰克逊噪声的情形下,噪声等效电流的解析表达式。我们的分析表明,电热反馈环路有效抑制了来自波马尔计量器阻抗的杰克逊噪声,但对来自外部串联阻抗的杰克逊噪声则没有抑制作用。在高环路增益极限下,波马尔计量器贡献的杰克逊噪声消失,而外部贡献的噪声仍然保持未被抑制。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.01850,
  title  = {Johnson Noise Suppression in AC-Biased Transition-Edge Sensor Bolometers: A Th\'evenin-Equivalent Circuit Analysis},
  author = {Tijmen de Haan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.01850},
  year   = {2025}
}