운동 인덕턴스 검출기
Kinetic inductance detector
마이크로파 운동 인덕턴스 검출기(KID)는 2003년 캘리포니아 공과대학과 제트추진연구소의 과학자들이 처음 개발한 초전도 광자 검출기의 일종이다.[1]이러한 장치는 일반적으로 1 켈빈 미만인 극저온에서 작동한다.원적외선부터 X선에 이르는 주파수에 대한 고감도 천문학적 탐지를 위해 개발되고 있다.
작동 원리
초전도 물질 띠에서 광자가 발생하여 쿠퍼 쌍이 깨지고 퀘이파티클이 과도하게 생성된다.초전도 스트립의 운동 인덕턴스는 쿠퍼 쌍의 밀도에 반비례하므로 광자 흡수 시 운동 인덕턴스가 증가한다.이 인덕턴스는 콘덴서와 결합되어 광자의 흡수에 따라 공명 주파수가 변하는 마이크로파 공명기를 형성한다.이 공명기 기반 판독은 각 KID는 단일 마이크로파 톤으로 처리할 수 있고 많은 검출기는 주파수 분할 다중화라고 알려진 기술인 단일 광대역 마이크로파 채널을 사용하여 측정할 수 있기 때문에 대형 포맷 검출기 어레이 개발에 유용하다.
적용들
KID는 칼텍 서브밀리미터 관측소에서 밀리미터와 밀리미터 이하의 파장 검출,[2] 라노 데 차잔토르 관측소에서 아타카마 경로파인더 실험(APEX),[3] CCAT 관측소, IRAM 30m 망원경 등 다양한 천문학적 응용을 위해 개발되고 있다.[4]또한 팔로마 천문대에서 광학 및 근적외선 탐지를 위해 개발되고 있다.[5]주파수 분할 다중화 기능을 통해 KID가 작은 검출기 패키지 크기를 달성할 수 있기 때문에 KIDs는 공중 풍선 천체물리학에서도 전환 에지 센서에 대한 보다 작고 덜 거대한 대안으로 인기를 얻었다.[6]
참고 항목
참조
- ^ Day, P. K.; LeDuc, H. G.; Mazin, B. A.; Vayonakis, A.; Zmuidzinas, J. (2003). "A broadband superconducting detector suitable for use in large arrays". Nature. 425 (6960): 817–821. Bibcode:2003Natur.425..817D. doi:10.1038/nature02037. PMID 14574407.
- ^ Maloney, Philip R.; Czakon, Nicole G.; Day, Peter K.; Downes, Thomas P.; Duan, Ran; Gao, Jiansong; Glenn, Jason; Golwala, Sunil R.; Hollister, Matt I.; Leduc, Henry G.; Mazin, Benjamin A.; McHugh, Sean G.; Noroozian, Omid; Nguyen, Hien T.; Sayers, Jack; Schlaerth, James A.; Siegel, Seth; Vaillancourt, John E.; Vayonakis, Anastasios; Wilson, Philip; Zmuidzinas, Jonas (2010). "MUSIC for sub/Millimeter astrophysics" (PDF). Millimeter, Submillimeter, and Far-Infrared Detectors and Instrumentation for Astronomy V. Vol. 7741. pp. 77410F. doi:10.1117/12.857751.
- ^ Heyminck, S.; Klein, B.; Güsten, R.; Kasemann, C.; Baryshev, A.; Baselmans, J.; Yates, S.; Klapwijk, T. M. (2010). "Development of a MKID Camera for APEX". Twenty-First International Symposium on Space Terahertz Technology: 262. Bibcode:2010stt..conf..262H.
- ^ Monfardini, A.; et al. (2011). "A dual-band millimeter-wave kinetic inductance camera for the IRAM 30 m telescope". The Astrophysical Journal Supplement Series. 194 (2): 24. arXiv:1102.0870. Bibcode:2011ApJS..194...24M. doi:10.1088/0067-0049/194/2/24.
- ^ Mazin, B. A.; O'Brien, K.; McHugh, S.; Bumble, B.; Moore, D.; Golwala, S.; Zmuidzinas, J. (2010). "ARCONS: a highly multiplexed superconducting optical to near-IR camera". Proc. SPIE. Ground-based and Airborne Instrumentation for Astronomy III. 7735: 773518. arXiv:1007.0752. Bibcode:2010SPIE.7735E..18M. doi:10.1117/12.856440.
- ^ Zmuidzinas, Jonas (March 2012). "Superconducting Microresonators: Physics and Applications". Annual Review of Condensed Matter Physics. 3: 169-214. Retrieved 23 July 2020.
외부 링크
- 운동 인덕턴스 검출기에 대한 SRON 웹 사이트
- 교수연구그룹UC 산타바바라에서 B. 매진
- MIT의 운동 인덕턴스에 관한 YouTube 비디오
- Champlin, K.S.; Armstrong, D.B.; Gunderson, P.D. (1964). "Charge carrier inertia in semiconductors". Proceedings of the IEEE. Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). 52 (6): 677–685. doi:10.1109/proc.1964.3049. ISSN 0018-9219.
