用于宇宙微波背景仪器的硅基天线耦合偏振敏感毫米波测辐射热计阵列
天体物理仪器与方法
2017-01-18 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
我们描述了利用单晶硅作为介电衬底材料的馈源喇叭耦合偏振敏感探测器阵列。单晶硅具有低损耗角正切和可重复的介电常数，这些特性对于实现高效且均匀的超导微波电路至关重要。该材料的另一个优势是其低比热。在一个探测器像素中，两个超导转变边缘传感器 (Transition-Edge Sensor, TES) 测辐射热计通过一个对称平面正交模换能器 (OMT) 与带内辐射进行天线耦合。每个正交线偏振分别耦合到独立的超导微带传输线电路。片上滤波用于抑制从上带边至铌超导体能隙频率的带外辐射，并灵活定义每个 TES 的带宽以满足应用需求。该微波电路兼容多色操作。金属化硅片用于定义波导探针的背短。这种微机械结构也用于减轻带外辐射与微波电路的耦合。在 40 GHz 频率下，探测器的实测效率为 90%。在本文中，我们描述了将使用宇宙学大角尺度巡天者 (Cosmology Large Angular Scale Surveyor, CLASS) 地面望远镜进行演示的 90 GHz 探测器阵列的开发。
引用
@article{arxiv.1608.08891,
title = {Silicon-Based Antenna-Coupled Polarization-Sensitive Millimeter-Wave Bolometer Arrays for Cosmic Microwave Background Instruments},
author = {Karwan Rostem and Aamir Ali and John W. Appel and Charles L. Bennett and Ari Brown and Meng-Ping Chang and David T. Chuss and Felipe A. Colazo and Nick Costen and Kevin L. Denis and Tom Essinger-Hileman and Ron Hu and Tobias A. Marriage and Samuel H. Moseley and Thomas R. Stevenson and Kongpop U-Yen and Edward J. Wollack and Zhilei Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1608.08891},
year = {2017}
}