傅立叶变换频谱仪(FTS)研制及超导探测器特性研究

来源 :中国科学院紫金山天文台 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yangwenhuai
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
射电天文学研究的进展很大程度上取决于观测灵敏度和观测分辨率的提高,因此高灵敏度(低噪声)检测技术一直都是射电天文技术的重大挑战之一。超导SIS(Superconductor-Insulator-Superconductor)检测技术是八十年代初新兴的低噪声检测技术。卓越的低噪声性能已使其成为毫米波和亚毫米波段灵敏度最高的谱线接收设备,是射电天文及大气物理研究中分子谱线观测的首选手段,也是很多亚毫米波射电天文计划及大气物理研究计划的核心技术之一。   表征超导SIS探测器(混频器)的性能一般采用测量噪声温度的方法。测量探测器的噪声温度特性需要一个本振源。众所周知,在亚毫米波频段,本振源(特别是固态源)的频率覆盖范围和本振功率常常不能满足实际测量的需求,从而难以表征探测器完整的频率特性。相比较而言,傅里叶变换频谱仪(FourierTransform Spectrometry or Spectroscopy,FTS)方法采用直接检波技术,具有可以覆盖很宽频率范围且不需要本振源的特点,从而成为表征亚毫米波探测器频率特性的一个有效手段。   傅立叶变换频谱仪以迈克尔逊干涉仪或Martin-Puplett干涉仪为基本结构,记录信号的干涉条纹强度数据,应用计算机对光程差-干涉强度数据(OPD VSIntensity)进行快速傅立叶变换而得到频谱。   由于计算机技术的发展,数据的处理量极大的增加、处理时间极大的缩小,傅立叶变换频谱仪实验的干涉图变换到频谱不再需要大型计算机。因此,FTS系统最近几十年在科学和工业界都得到了非常广泛的应用。   我们以迈克尔逊干涉仪为基本结构,设计研制了一套小型化的工作在100GHz~5THz的傅立叶变换频谱仪系统。利用500GHz频段NbN超导SIS隧道结作为探测器,点频测试了该FTS系统的性能,并利用该FTS系统测试了NbN超导SIS混频器和Nb超导SIS混频器频率响应特性;其次我们对NbN超导SIS隧道结直接检波特性进行了实验,测试电流响应(率)、散射噪声、噪声等效功率等。本文最后给出了POST0.5-THz超导SIS接收机特性实验测试结果。
其他文献
银河系是宇宙中众多漩涡星系中的普通一员,是人类赖以生存的星系,也是唯一可以让人们从三维到六维空间上研究的星系.研究表明银河系主要由四部分组成:薄盘,厚盘,核球以及银晕,银河
星系的自旋是宇宙学研究中一项非常重要的研究内容,因为星系的自旋包含着星系形成物理条件的潜在线索,并且也是用来检验星系形成和演化理论的重要指标。关于星系角动量的起源问
星系中心黑洞质量和恒星速度弥散度的紧密关系揭示出准确测量恒星速度弥散度对测定星系中心黑洞质量尤为重要。文中提供了一种利用SDSS光谱测定速度弥散度及其不确定性的方法
“热混合型(thermal composite)”或“形态混合型(mixed-morphology)”遗迹是近年来发现的超新星遗迹的一个新种类。这类遗迹的共同特征是在射电波段表现为壳层形态,而在X射
文章主要是对45个3CRR的射电星系样本进行研究,了解射电星系在秒差距(pc)尺度上的射电结构。通过对这45个源的辐射性质、VLBA射电图像,以及分类研究,了解喷流与吸积之间的关系。
近日,国家发展和改革委员会就进一步完善电煤价格临时干预措施发出通知。通知指出,国家发展和改革委员会第46号公告规定,自2008年6月19日起至12月31日,对全国发电用煤实施临
太阳风是由于日冕膨胀而形成的由太阳向外发出的充满行星际空间的等离子体流,是日地空间的主要物质来源。太阳风的观测对于太阳演化、太阳外层大气、日地空间环境以及地球物理
本文针对LAMOST,SDSS,GAIA等银河系巡天项目产生的海量中低分辨率(R=2000,R=10000)恒星光谱研究其三个大气基本物理参量(表面有效温度(Teff),表面重力加速度(10g g),金属丰度([Fe/
太阳磁场结构在太阳表面大气层上表现为各种不同的空间尺度,目前国内外最先进的太阳观测设备的衍射极限正在接近理论预言的最小磁场结构(磁元)的尺度范围。观测数据和数值模拟都
北皂煤矿地面生产系统是煤炭运输、加工的最后一道环节,是矿井生产系统的咽喉,担负着煤炭的运输、筛选及风选加工双重任务。其中:风选设备为 FGX 型风选机和 FX 型风选机,筛