项目描述:
焦平面探测器是原初引力波望远镜的核心部件,主要由喇叭天线阵列和TES 探测器阵列两部分组成,需要基于这一频率的微波特性,对探测器结构和耦合方式进行专门设计和优化。本课题将以接收机恒温器设计和集成研究的超导转变温度和饱和功率等需求作为输入条件,建立TES 探测器模型和天线模型,研究喇叭轮廓形状等微波器件参数对波束对称性和和交叉极化特性的影响,研究超导临界转变温度、热导、热容以及超导转变宽度等参数对TES 探测器性能的影响,最终优化得到最适合40GHz 原初引力波探测的焦平面探测器结构。开展焦平面探测器制备工艺标定研究,标定溅射功率等参数对薄膜生长质量的影响,标定刻蚀角度等工艺参数对干法刻蚀质量的影响,标定合金钻头的长径比等工艺参数对天线形状加工精度、表面粗糙度以及天线性能等参数的影响。研究探测器制备工艺(薄膜厚度、薄膜应力、表面粗糙度、刻蚀后的侧壁形貌特征等)的精确表征方法、超导TES 探测器特性表征方法及耦合天线辐射特性测量方法,筛选出最适合的探测器批产质量控制表征方法,并根据探测器生产的需求和工艺参数标定结果,制定合理的检测标准,高效完成探测器批量制备任务。