SiAl 合金馈源喇叭阵列：材料特性、馈源喇叭设计与天体物理应用
天体物理仪器与方法
2018-07-11 v1
摘要
我们在此介绍一项关于使用 SiAl 合金 CE7 在低温下封装硅器件的研究。我们报告了用于天体物理毫米波辐射热探测器的底板与馈源喇叭阵列的开发。此类探测器的现有接口通常由金属制成（易于加工但与 Si 器件的热收缩曲线不匹配），或由硅制成（避免了失配但难以直接加工）。CE7 兼具 Si 和 Al 的特性，因而 uniquely 非常适用于此应用。我们测得 CE7：a) 在临界转变温度 1.2 K 以下超导；b) 热收缩曲线比金属更接近 Si，从而实现简单装配；c) 热导率较低，但可通过镀 Au 改善。我们的研究还表明，与纯硅及类似衬底相比，CE7 可被加工至足以制造小型结构（如 #0-80 螺纹孔），且公差严格（ 25 m）。我们已制造出正部署于 Cosmology Large Angular Scale Surveyor（CLASS）中 93 GHz 偏振焦平面的 CE7 底板。我们还报告了由 CE7 制成的光壁馈源喇叭阵列的开发，该阵列将用于 CLASS 高频相机的双色 150/220 GHz 探测器焦平面。
引用
@article{arxiv.1807.03398,
title = {SiAl Alloy Feedhorn Arrays: Material Properties, Feedhorn Design, and Astrophysical Applications},
author = {Aamir M. Ali and Thomas Essinger-Hileman and Tobias Marriage and John W. Appel and Charles L. Bennnett and Matthew Berkeley and Berhanu Bulcha and Sumit Dahal and Kevin L. Denis and Karwan Rostem and Kongpop U-Yen and Edward J. Wollack and Lingzhen Zeng},
journal= {arXiv preprint arXiv:1807.03398},
year = {2018}
}
备注
Keywords: CE7, SiAl alloy, Cryogenics, Material Properties, Superconductor, Thermal Contraction, CTE, Waveguides, Feedhorns, Submm Detectors, Millimeter Detectors, CLASS, CMB polarization