西蒙斯天文台：超材料微波吸收体（MMA）及其低温应用
天体物理仪器与方法
2021-02-24 v3
摘要
在毫米波长下控制杂散光需要特殊的光学设计以及应选择与低温工作环境兼容的吸收材料。尽管存在多种吸收材料可供选择，但它们通常表现出高折射率，并在吸收前反射/散射相当大一部分光。对于许多较低折射率的材料，如商用微波吸收体，其在低温环境中的应用具有挑战性。在本文中，我们提出了一种控制杂散光的新工具：超材料微波吸收砖。这些砖块包含一个外部超材料层，其近似为损耗型梯度折射率抗反射涂层。它们通过注塑成型商用碳载聚氨酯（质量分数 25%）制成。注塑成型技术使得低成本大规模生产成为可能。文中给出了这些砖块的设计，以及降至 1 K 的热测试。室温光学测量证实，在高达 65° 的入射角下其对反射率的控制低于 1%，并将广角散射控制在 0.01% 以下。砖块中所用块状碳载材料的介电特性也在不同温度下进行了测量，确认该材料在降至 3 K 时保持相似的介电特性。
引用
@article{arxiv.2010.02233,
title = {The Simons Observatory: Metamaterial Microwave Absorber (MMA) and its Cryogenic Applications},
author = {Zhilei Xu and Grace E. Chesmore and Shunsuke Adachi and Aamir M. Ali and Andrew Bazarko and Gabriele Coppi and Mark Devlin and Tom Devlin and Simon R. Dicker and Patricio A. Gallardo and Joseph E. Golec and Jon E. Gudmundsson and Kathleen Harrington and Makoto Hattori and Anna Kofman and Kenji Kiuchi and Akito Kusaka and Michele Limon and Frederick Matsuda and Jeff McMahon and Federico Nati and Michael D. Niemack and Shreya Sutariya and Aritoki Suzuki and Grant P. Teply and Robert J. Thornton and Edward J. Wollack and Mario Zannoni and Ningfeng Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.02233},
year = {2021}
}
备注
10 pages, 11 figures, published in Applied Optics, selected as "Editor's pick"