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高性能超导相变边缘单光子探测器(特邀)被引量：3: 2023年; 研究了钛膜的特性及调控机制,通过烘烤后处理工艺分析了临界温度随烘烤时间和烘烤温度的变化关系,发现临界温度随烘烤时间对数降低,但是随烘烤温度指数降低。拓展了二流体模型提取了超导相变边缘单光子探测器的温度灵敏度系数和电流灵敏度系数,并结合脉冲响应得到了器件的热容,进一步理论计算了能量分辨率对器件临界温度的依存性。最终,在器件制备过程中集成光学腔体,在1550 nm波长的光子吸收效率接近100%。研制的超导相变边缘单光子探测器系统探测效率超过90%,能量分辨率约为0.5 eV,可分辨至少10个1550 nm光子,满足快速时变天体的观测需求。; 李佩展钟家强张文王争耿悦姚骑均缪巍任远李婧史生才; 关键词：单光子探测能量分辨率量子效率

超高灵敏度太赫兹超导探测技术发展被引量：12: 2017年; 太赫兹波段占有宇宙微波背景(CMB)辐射以后宇宙空间近一半的光子能量,该波段在天文学研究中具有不可替代的作用,因此太赫兹天文学的研究,具有极其重要的科学意义。本文系统介绍了基于超高灵敏度太赫兹超导探测技术的太赫兹相干探测器发展状况,包括超导隧道结混频器(SIS)和超导热电子混频器(HEB),以及以超导动态电感探测器(MKIDs)和超导相变边缘探测器(TES)为代表的非相干探测器的研究。在此基础上,展望了该领域未来发展趋势,对我国太赫兹天文探测技术的发展具有一定的参考意义。; 李婧张文缪巍史生才; 关键词：太赫兹超导相干探测

高灵敏度太赫兹超导探测器助力探索未知宇宙——记中国科学院紫金山天文台毫米波和亚毫米波技术实验室: 2016年; 太赫兹（Terahertz,THz）波段一般指0.1～10THz的频率区间，对应波长范围为从3毫米到30微米，覆盖短毫米波至亚毫米波段（远红外）。对天文研究而言，太赫兹波段拥有宇宙微波背景（CMB）辐射之后宇宙空间近一半的光子能量，是研究宇宙起源的重要途径。并且早期遥远天体由于多普勒频移效应，辐射落入太赫兹波段，且星际尘埃吸收早期遥远天体的紫外可见光后产生亚毫米波辐射。所以，它是观测早期遥远天体的最佳波段。此外，星际介质的遮挡在太赫兹波段远弱于可见光与近红外波段，所以太赫兹波段的观测有助于揭示星际尘埃和气体分子云内部星际介质和恒星的物理状态。; 任远张文李婧缪巍史生才; 关键词：毫米波技术紫金山天文台宇宙空间赫兹

超高灵敏度太赫兹超导热电子混频器技术研究: 太赫兹(THz)波段有丰富的科学和技术应用前景,是目前天文和大气物理研究的重点波段。高灵敏度探测器研制是该波段的主要技术挑战之一。超导热电子混频器(Hot Electron Bolometer)是基于微米/纳米尺度超导薄...; 缪巍; 关键词：混频器热电子太赫兹; 文献传递

超高灵敏度太赫兹超导探测器被引量：12: 2015年; 太赫兹(THz)波段一般定义为0.1—10 THz的频率区间,对应波长范围3 mm—30μm,覆盖短毫米波至亚毫米波段(远红外).尽管人们早已认识到太赫兹波段具有非常重要的科学意义和广泛的应用前景,但该波段仍然是一个有待全面研究和开发的电磁频率窗口.因此,太赫兹波段的天文观测在天体物理及宇宙学研究中具有不可替代的作用,对于理解宇宙状态和演化具有非常重要的意义.具有超高灵敏度的太赫兹超导探测器,已经成为太赫兹波段观测的主要手段.本文主要阐述了太赫兹超导探测器的基本类型和工作原理,以及中国科学院紫金山天文台在该领域的主要研究成果和进展.; 史生才李婧张文缪巍; 关键词：太赫兹超导灵敏度探测器

高透过率0.85THz Mesh带通滤波器研制: 2017年; 本文研制了一个中心频率为0.85THz的带通滤波器。此滤波器的结构是在一层6μm厚的Mylar膜上镀一层"十"字型周期结构的金膜。首先,利用HFSS仿真不同Mylar膜厚度、不同"十"字型槽长度、槽宽度、不同周期长度下滤波器的透过率谱并对这几个参数进行优化,选取最优参数。然后,使用标准lift-off法制备带通滤波器。最后使用太赫兹时域光谱仪测试带通滤波器透过率谱。实验结果表明,此带通滤波器中心频率为0.83THz,通带带宽为0.3THz,透过率为89.7%,与仿真结果高度吻合。此研究对研制太赫兹带通滤波器有重要的参考价值。; 高暠缪巍缪巍史生才; 关键词：太赫兹带通滤波器透过率实验测试

超导探测器与太赫兹天文应用被引量：2: 2023年; 太赫兹频段(0.1—10 THz)占有宇宙空间近一半的光子能量,特别适合观测早期遥远天体、正在形成冷暗天体,以及被尘埃遮掩天体,且具有非常丰富的分子、原子及离子谱线,是其他频段不可替代的宇宙观测窗口。近四十年来,低温超导探测器技术得到快速发展,在天文学领域率先实现应用并取得系列有显著影响的研究成果,如黑洞成像、原行星盘精细结构观测以及近邻宇宙水分子刻画和宇宙最先诞生的电离氢化氦离子探测等。文章将主要介绍4种国际主流太赫兹超导探测器(即超导隧道结(SIS)混频器、超导热电子(HEB)混频器、超导相变边缘(TES)探测器和超导动态电感(KID)探测器)的研究进展、应用突破和未来发展趋势。; 任远缪巍史生才

基于钛相变边缘传感器的超导单光子探测器特性被引量：2: 2022年; 研究了基于钛TES的超导单光子探测器的特性,器件尺寸范围为5μm×5μm到20μm×20μm,集成光学腔体后在1550 nm波长实测的系统探测效率最高达到72%,最佳能量分辨率为0.26 eV。在此基础上,采用二流体模型提取了基于钛TES的超导单光子探测器的特性参数(包括温度灵敏度、电流灵敏度、热容等),并模拟计算了基于钛TES的超导单光子探测器的响应时间和能量分辨率,与实验结果完全吻合。结果表明优化探测器尺寸和临界温度,可以同时达到高探测效率和高能量分辨率,实现光子数可分辨的高性能单光子探测器。; 耿悦钟家强李佩展张文王争周康敏任远缪巍姚骑均史生才; 关键词：单光子探测器二流体模型能量分辨率

面向CMB偏振实验的220 GHz钛超导TES探测器技术研究: 2023年; 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/Hz^(0.5)。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/Hz^(0.5),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。; 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; 关键词：高灵敏度噪声等效功率

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