Optics and Precision Engineering
Development of a 220 GHz Ti superconducting TES detector array for CMB polarization experiment
Qianghui LUO, Wei MIAO, Feiming Li, Jiaqiang Zhong, Zheng Wang, Jiang‐Qiao Ding, Kangmin Zhou, Wen Zhang, Yuan Ren, Shengcai SHI
Abstract
高灵敏度超导相变边缘探测器(Transition Edge Sensor,TES)在宇宙微波背景(Cosmic Microwave Background,CMB)辐射B模偏振探测方面具有重要的应用前景。本文设计并制备了220 GHz频段8×8像元的天线耦合钛超导TES探测器,实验表征了刻蚀前钛超导TES探测器的低温热导和噪声特性。实验结果显示,钛超导TES探测器低温电声相互作用主导热导约为485.4 pW/K,同时钛超导TES探测器噪声等效功率优于5×10-17 W/Hz0.5。原理上,钛超导TES探测器热导在刻蚀后会进一步减小,理论计算出刻蚀后钛超导TES探测器的热导约为38 pW/K,同时,其热起伏等效噪声功率理论值约为9.2×10-18 W/Hz0.5,因此,钛超导TES探测器在刻蚀后的噪声等效功率性能会进一步提升。