使用亚开尔文 SQUID 的 TES 辐射热计低噪声频域复用
仪器与探测器
2022-10-26 v1 天体物理仪器与方法
摘要
数字频域复用 (DfMux) 是一种使用 MHz 超导谐振器与超导量子干涉器件 (SQUID) 阵列来读出一组过渡边缘传感器 (TES) 的技术。DfMux 已被多个宇宙微波背景实验使用，包括最近的 POLARBEAR-2 与 SPT-3G，复用因子高达 68，并且是计划中的卫星任务 LiteBIRD 的基线读出技术。在此，我们展示近期致力于改善 DfMux 读出噪声、降低寄生阻抗以及改进传感器运行的工作。我们通过将传感器、谐振器与 SQUID 阵列集成到工作在 250 mK 的单一载板上，实现了杂散阻抗的大幅降低。这也极大简化了低温组件的封装并带来更好受控的串扰。我们展示了 8.6 pA/Hz 的低读出噪声水平，这是通过使 SQUID 阵列在降低的温度与低动态阻抗下工作而实现的。相较于当前使用 DfMux 运行的宇宙微波背景实验所达到的读出噪声水平，这实现了两倍的改进，并代表着该技术向下一代仪器成熟的关键一步。
引用
@article{arxiv.2112.02425,
title = {Low Noise Frequency Domain Multiplexing of TES Bolometers using Sub-kelvin SQUIDs},
author = {Tucker Elleflot and Aritoki Suzuki and Kam Arnold and Chris Bebek and Robin H. Cantor and Kevin T. Crowley and John Groh and Tijmen de Haan and Amber Hornsby and John Joseph and Adrian T. Lee and Tiffany Liu and Joshua Montgomery and Megan Russell and Qingyang Yu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.02425},
year = {2022}
}