Design and Performance of the Antenna-Coupled Lumped-Element Kinetic Inductance Detector
Design and Performance of the Antenna-Coupled Lumped-Element Kinetic Inductance Detector
复制标题
天线耦合集总元件动感检测器的设计和性能
DOI：
10.1007/s10909-018-1943-y
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发表时间：
2018
影响因子：
2
通讯作者：
Barry P
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Barry P
由低噪声、偏振敏感探测器组成的焦平面阵列使宇宙微波背景辐射（CMB）研究的开创性进展成为可能。为了取得进一步的进展，下一代CMB实验（如CMB-S4）将需要比现有仪器大量增加探测器的数量。动态电感检测器（KID）阵列提供了一个可能的路径，实现这种大格式的阵列，由于其固有的多路复用的优势和相对低温简单。在本文中，我们报告的传统KID设计的一个变体的设计：天线耦合集总元件KID。放置在优化的半球形透镜后面的极化敏感双缝隙天线将功率耦合到薄膜超导微带线上。然后，功率被引导到铝制KID的感应部分，在那里被吸收并修改KID的谐振频率和品质因子。我们提出的各个方面的设计和初步结果，从第一组的七个元素的原型阵列，并比较预期的建模性能。
Focal plane arrays consisting of low-noise, polarisation-sensitive detectors have made possible the pioneering advances in the study of the cosmic microwave background (CMB). To make further progress, the next generation of CMB experiments (e.g. CMB-S4) will require a substantial increase in the number of detectors compared to current instruments. Arrays of kinetic inductance detectors (KIDs) provide a possible path to realising such large-format arrays owing to their intrinsic multiplexing advantage and relative cryogenic simplicity. In this paper, we report on the design of a variant of the traditional KID design: the antenna-coupled lumped-element KID. A polarisation-sensitive twin-slot antenna placed behind an optimised hemispherical lens couples power onto a thin-film superconducting microstrip line. The power is then guided into the inductive section of an aluminium KID, where it is absorbed and modifies both the resonant frequency and quality factor of the KID. We present the various aspects of the design and preliminary results from the first set of seven-element prototype arrays and compare to the expected modelled performance.
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K. Abazajian;Peter Adshead;Z. Ahmed;S. Allen;D. Alonso;K. Arnold;C. Baccigalupi;J. Bartlett;