面向CMB偏振实验的220 GHz钛超导TES探测器技术研究

作者：罗强辉; 缪巍^*; 李费明; 钟家强; 王争; 丁江乔; 周康敏; 张文; 任远; 史生才^*

来源：光学精密工程, 2023, 31(04): 442-449.

• 高灵敏度
• 超导相变边缘探测器
• 热导
• 噪声等效功率

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。

• 单位
  中国科学院紫金山天文台; 中国科学技术大学; 南京信息工程大学