MUSCAT 焦平面验证

墨西哥-英国天文亚毫米波相机（MUSCAT）是第二代大视场连续谱相机，工作于 1.1 mm 波段，将安装在墨西哥的 50 米直径大型毫米波望远镜（LMT）上。该仪器的焦平面由 1458 个角耦合集总元件动力学电感探测器（LEKID）组成，平均分配在沉积于三片硅晶圆上的六个通道中。本文给出 MUSCAT 焦平面在实验室完整表征的初步结果。通过仪器的读出系统，我们对阵列进行频率扫描以识别谐振频率，并进行连续时间流采集以测量和表征探测器的本征噪声与 1/f 拐点。随后，利用再成像透镜与黑体点源，对每一个探测器的光束进行绘图，得到平均 FWHM 尺寸为 $\sim$3.27 mm，接近预期的 3.1 mm。接着，通过改变充满光束的黑体源强度，在 300 K 光负载下测量每个探测器的响应度与噪声功率谱密度（PSD），得到噪声等效功率（NEP），由此验证大多数探测器受光子噪声限制。最后，使用傅里叶变换光谱仪（FTS）测量仪器的光谱响应，结果显示带宽为中心波长 1.1 mm 处的 1.0–1.2 mm，与预期一致。