用于GREAT的太赫兹热电子测辐射热计波导混频器
天体物理仪器与方法
2012-04-12 v1
摘要
作为基于SOFIA上德国太赫兹频率天文接收机（GREAT）首次观测结果的出版物的补充，我们介绍了其背后的外差探测技术背景。我们描述了在GREAT的L1（1400 GHz）、L2（1900 GHz）和M（2500 GHz）通道中用作频率混频器的超导热电子测辐射热计（HEB）探测器。给出了探测器的实测性能，并提供了它们在GREAT中运行的背景信息。我们的混频器单元基于波导结构，通过馈源喇叭天线耦合到自由空间辐射。HEB混频器在内部设计、制造、表征并通过飞行认证。我们能够利用混频器的全部中频带宽，使用具有极低输入回波损耗的硅锗多倍频程低温低噪声放大器。超导HEB混频器已被证明是SOFIA上高分辨率太赫兹频率光谱学实用且灵敏的探测器。我们展示了基于氮化硅（SiN）膜衬底上的氮化钛铌（NbTiN）材料的HEB，其中频（IF）噪声滚降频率高于2.8 GHz，这并不限制当前接收机的中频带宽。我们的混频器技术开发工作最终成功实现了2.5 THz波导HEB混频器的首次运行，并部署于射电天文学。对GREAT成功的重大贡献来自于技术开发、彻底的表征以及针对SOFIA上接收机运行对混频器及其IF接口的性能优化。特别是，优化的混频器IF接口的开发有助于实现低通带纹波和优异的稳定性，这是GREAT在最初成功的天文观测运行中所展现的。
引用
@article{arxiv.1204.2381,
title = {Terahertz hot electron bolometer waveguide mixers for GREAT},
author = {P. Pütz and C. E. Honingh and K. Jacobs and M. Justen and M. Schultz and J. Stutzki},
journal= {arXiv preprint arXiv:1204.2381},
year = {2012}
}
备注
Accepted for publication in A&A (SOFIA/GREAT special issue)