超导转变边沿探测器梁架尺寸估算方法

高冠华; 徐郁; 廖国福; 卢方军

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超导转变边沿探测器梁架尺寸估算方法

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由于具有极低的噪声等效功率,超导转变边沿探测器(transition edge sensor,TES)近年来被广泛地应用于国际各个宇宙微波背景辐射(cosmic microwave background,CMB)极化观测项目中.为保证探测器工作在性能最佳区间,探测器饱和功率值需根据观测地点气象条件及观测波段进行调整,而探测器梁架结构尺寸直接决定了饱和功率大小.因工艺差异等原因,不同加工方案下得到的梁架尺寸参数往往不能直接用于横向比对.在之前的观测项目中,一般先加工出一系列不同尺寸器件并逐一测量,然后通过拟合实测饱和功率与梁架尺寸的关系推测实际需要尺寸.为了与目标值匹配,往往需要多次加工迭代过程.本文使用边界限制的声子输运模型,成功整合了之前观测项目中的器件参数,对TES梁架尺寸进行预估.并按照预估值首次在国内制备了用于探测CMB极化信号的TES探测器芯片.测量表明参数与目标值相差较小.该方法可以很好地对同类TES探测器尺寸进行估计,对之后TES探测器的设计有指导性意义.

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来源
《物理学报》 |2022年第15期|288-298|共11页
作者
高冠华; 徐郁; 廖国福; 卢方军;
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作者单位

中国科学院高能物理研究所;

中国科学院大学;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类 TN9;
关键词
超导转变边沿探测器; 宇宙微波背景辐射; 声子输运; 声子有效平均自由程;

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