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用于宇宙微波背景成像仪的微波SQUID多路复用器演示

天体物理仪器与方法 2017-12-19 v2

摘要

展示了微波SQUID多路复用器(μ\muMUX)与针对宇宙微波背景(CMB)观测优化的过渡边缘传感器(TES)测辐射热计耦合的关键性能特征。在一个64通道演示中,我们表明,在-77 dB微波探测音功率下,μ\muMUX 产生的白噪声、输入参考电流噪声水平为 29~pA/Hz/\sqrt{\mathrm{Hz}},这远低于地面CMB优化测辐射热计的预期基本探测器和光子噪声源。在可忽略的光子负载下运行,我们在偏置于传感器正常电阻65%的TES耦合通道中测得 98~pA/Hz/\sqrt{\mathrm{Hz}}。该噪声水平与测辐射热计热涨落(即声子)噪声的预测一致。此外,功率谱密度在低频(\sim~100~mHz)处表现出白谱,这使得能够在约束暴胀物理的大角尺度上进行CMB成图。另外,我们报告的串扰测量结果表明其水平低于0.3%,这低于已部署CMB成像仪中多路复用读出系统的串扰水平。这些测量结果证明 μ\muMUX 是未来CMB成像仪器的一种可行读出技术。

关键词

引用

@article{arxiv.1710.04326,
  title  = {Microwave SQUID Multiplexer demonstration for Cosmic Microwave Background Imagers},
  author = {B. Dober and D. T. Becker and D. A. Bennett and S. A. Bryan and S. M. Duff and J. D. Gard and J. P. Hays-Wehle and G. C. Hilton and J. Hubmayr and J. A. B. Mates and C. D. Reintsema and L. R. Vale and J. N. Ullom},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1710.04326},
  year   = {2017}
}

备注

6 pages, 4 figures