Characterization and Improvement of the Thermal Stability of TES Bolometers
研究了用于270 GHz宇宙微波背景（CMB）地面观测的跃迁边缘传感器（TES）测辐射热计的不稳定性机制。这种不稳定性将TES的有用工作电阻范围限制为$\approx$为$R_n$的50%，并且由于多路复用探测器列内的探测器特性和光学负载的变化，限制了有效的天空产额。使用测量的电阻抗的检测器，我们表明的不稳定性是由于增加测辐射热计腿$G$的高频检测感应去耦的钯-金热容量从热敏电阻。我们的实验表明，限制热阻是由于小的横截面积的氮化硅测辐射热计岛，所以很容易固定的氧化物保护TES上的钯-金分层。所得到的检测器可以被向下偏置到电阻$\approx$为$R_n$的10%。
2017-12-15 physics.ins-det
The Simons Observatory: Differentiating Thermal and Optical Effects in Superconducting Transition-Edge Sensing Bolometers
西蒙斯天文台提出一种联合拟合浴槽温度与冷负载温度斜坡数据的新方法，在不增加采集时间的情况下同时表征TES热参数与光学效率，并将热表征时间减半。
2023-03-31 physics.ins-det
Wide-Range Bolometer with RF Readout TES
为了提高过渡边缘传感器（TES）的可扩展性和噪声滤波能力，提出了一种薄膜探测器的新概念，该概念基于将微桥TES嵌入到弱耦合到50欧姆读出传输线的高Q平面GHz范围谐振器中。这样的TES元件被设计为耦合到THz范围天线的热电子微测辐射热计，并且同时作为谐振器的负载。耦合到天线的弱THz信号加热微桥TES，从而降低谐振器的品质因数并导致读出线中的功率增加。功率到功率转换增益，一个重要的品质因数，估计为10以上。为了证明基本概念，我们制造和测试了几个亚微米尺寸的器件从铌薄膜的工作温度约为5 K。新器件的直流和射频特性是在谐振器频率约5.8 GHz。一个低噪声的HEMT放大器被用于在我们的TES实验，而不需要一个SQUID读出。在~ 1.5 K的浴温下，在Tc { \approx } 5 K时，测量了对600-700 GHz频带内黑体辐射的光学灵敏度为$\sim3\times 10^{-14} \textrm W/\sqrt{\textrm Hz}$。
2014-12-17 physics.ins-det
Vibration decoupling system for massive bolometers in dry cryostats
基于脉冲管的稀释制冷机在低温物理中被大量采用。它们允许降低运行成本，并以前所未有的轻松操作。然而，该技术的主要缺点是由脉管制冷机引起的机械振动。这些扰动会导致额外的噪声，严重影响检测器的性能。在本文中，我们提出了一种解决方案，以减轻这些振动的影响，通过安装在一个弹性摆的悬浮塔的检测器。基于振动建模和实验测试，我们表明，振动水平衰减高达两个数量级，在大多数频率，特别是高于$\sim20$ Hz，垂直和径向方向。由于这种被动隔离解决方案，在[1-1000] Hz的频率范围内，沿垂直和径向方向的振动水平均低于1 $μ\textrm{g/}\sqrt{\text{Hz}}$。这为测试低温探测器的最终性能提供了一个方便的环境。因此，我们报告了一个到两个数量级的大规模低温测辐射热计的噪声水平的改善，导致热能分辨率提高了5至40倍。最后，我们得出结论，我们的低温测辐射热计的能量分辨率不再受到任何残余振动的限制，因此允许的角度，进一步提高我们的测辐射热计性能的背景下，低质量的暗物质搜索和中微子物理应用。
2018-09-03 physics.ins-det
A multiplexer for the ac/dc characterization of TES based bolometers and microcalorimeters
在SRON，我们正在开发用于未来红外和X射线空间任务的基于TES的探测器阵列的读出的频域复用（FDM）。我们描述了一个多路复用器的性能，旨在提高实验吞吐量的特性的超低噪声等效功率（NEP）TES测辐射热计和高能量分辨率的X射线微量热计阵列下的交流和直流偏置。我们讨论了使用在SRON制造的TiAu TES测辐射热计阵列获得的结果，测量的暗NEP低于$5\cdot 10^{-19}W/Hz^{1/2}$，饱和功率为几fW
2016-04-09 astro-ph.IM physics.ins-det
Sensitivity to Cosmic Rays of Cold Electron Bolometers for Space Applications
与宇宙射线的相互作用是限制未来空间飞行任务中测辐射热探测器灵敏度的一个重要现象。我们使用来自放射源的伽马射线和来自X射线管的X射线测试了冷电子测辐射热计（CEB）对电离辐射的灵敏度。我们描述了测试设置和结果。正如预期的那样，由于传感元件的有效隔热和其可忽略的体积，我们发现CEB在很大程度上不受这个问题的影响。
2014-03-30 astro-ph.IM physics.ins-det
First test of an enriched $^{116}$CdWO$_4$ scintillating bolometer for neutrinoless double-beta-decay searches
首次成功地将富含$^{116}$ Cd的钨酸镉晶体闪烁体用作测量辐射热计。测量在地面上在18 mK的温度下进行。晶体质量为34.5 g，富集程度约为82%。尽管由于地面上的操作而产生了大量的堆积效应，但该探测器表现出了高能量分辨率（在0.2-2.6 MeV $γ$能量范围内的2-7 keV半高宽）、强大的粒子识别能力和高水平的内部放射性纯度。这些结果证明钨酸镉是一种非常有前途的探测器材料，用于下一代无中微子双β衰变测辐射热实验，如CUPID项目（CUORE升级与粒子识别）中提出的。
2016-06-24 nucl-ex physics.ins-det
Development of readout electronics for POLARBEAR-2 Cosmic Microwave Background experiment
具有大复用因子的过渡边缘传感器（TES）测辐射热计的读出是下一代宇宙微波背景（CMB）实验Polarbear-2的关键，该实验具有7，588个TES测辐射热计。为了实现大阵列，我们一直在开发一个读出系统，在频域中的复用因子为40。将该架构扩展到40个测辐射热计需要将SQUID电子器件的带宽增加到4 MHz以上。本文重点介绍低温读出，并显示它如何影响串扰和TES测辐射热计的响应度。诸如用于LC滤波器的电容器的等效串联电阻（ESR）的串联电阻导致测辐射热计的非线性响应。布线电感调制测辐射热计两端的电压并引起串扰。为了减小CMB观测中的系统误差，必须对它们进行很好的控制。我们一直在开发具有低串联阻抗的低温读出器，并在高频（> 3 MHz）过渡期间对测辐射热计进行了调谐。
2015-12-23 astro-ph.IM physics.ins-det
Development of hafnium-based transition edge sensor bolometers for cosmic microwave background polarimetry experiments
针对下一代CMB极化实验对大量高性能探测器的需求，研发了铪基TES测辐射热计，通过加热溅射沉积调控Tc，具备高热预算、陡峭超导转变等优势，兼容多种读出系统。
2024-10-08 astro-ph.IM physics.ins-det
A CUPID Li$_{2}$$^{100}$MoO$_4$ scintillating bolometer tested in the CROSS underground facility
基于大立方Li $_{2}$ $^{100}$ MoO $_4$晶体（45 mm侧）和Ge晶片（闪烁探测器）的闪烁测辐射热计已在西班牙Canfranc地下实验室的CROSS低温设施中运行。双读出探测器是该技术的原型，将用于下一代$0\nu2β$实验CUPID。测量在18和12 mK的温度下在脉冲管稀释冰箱中进行。该设置使用与CUORE低温恒温器相同的技术，CUORE低温恒温器将托管CUPID，因此代表了对预期性能的准确估计。Li $_{2}$ $^{100}$ MoO $_4$测辐射热计在2615 keV $γ$线处显示出6 keV FWHM的高能量分辨率。由Li $_{2}$ $^{100}$ MoO $_4$测辐射热计触发的每个事件的闪烁光的检测允许在2 MeV以上的$γ$（$β$）和$α$事件之间的完全分离（$\sim$ 8 $σ$）。Li $_{2}$ $^{100}$ MoO $_4$晶体还显示出高的内部放射性纯度，其中$^{228}$ Th和$^{226}$ Ra活性分别小于3和8 $μ$ Bq/kg。还考虑到更紧凑和更大的探测器阵列的优点，它可以由圆形晶体制成（与圆柱形晶体相比），该测试证明了立方Li $_{2}$ $^{100}$ MoO $_4$测量辐射热计在CROSS和CUPID项目中用于高灵敏度搜索$^{100}$ Mo $0\nu2β$衰变的巨大潜力。
2020-11-27 physics.ins-det
AC bias characterization of low noise bolometers for SAFARI using an Open-Loop Frequency Domain SQUID-based multiplexer operating between 1 and 5 MHz
SRON正在为日本空间飞行任务SPICA上的红外光谱仪SAFARI开发频域多路复用读出和超低NEP TES测辐射热计阵列。该仪器的FDM原型需要进行关键而复杂的优化。对于AC偏置下的单像素表征，我们正在开发一个简单的FDM系统，工作在1至5 MHz的频率范围内，基于线性化的两级SQUID放大器和高Q光刻LC谐振器的开环读出。我们描述的细节的实验装置，以实现低功率负载（< 1 fW）和低噪声（NEP $\sim 10^{-19} W/Hz^{1/2}$）的TES测辐射热计。最后，我们通过比较直流和交流偏置下测量的$4 \cdot 10^{-19} W/Hz^{1/2}$ TES测辐射热计的性能的文件。
2016-04-09 astro-ph.IM cond-mat.supr-con physics.ins-det
Two Models for Bolometer and Microcalorimeter Detectors with Complex Thermal Architectures
我们已经开发了两个分析模型来描述低温微量热计和测辐射热计的性能。其中一个模型适用于描述具有集成吸收体的过渡边缘传感器（TES）探测器，另一个模型适用于具有大吸收体的探测器。两种模型都考虑了热电子退耦和吸收体退耦。描述这些模型的微分方程已经解决了使用框图代数。每个模型都产生了探测器的响应度，动态阻抗和噪声等效功率的声子噪声，约翰逊噪声，放大器噪声，1/f噪声和负载电阻噪声的封闭形式的解决方案。
2005-12-06 astro-ph physics.ins-det
Multiplexed readout demonstration of a TES-based detector array in a resistance locked loop
目前正在为若干空间和地面应用开发具有数千像素的基于TES的测辐射热计和微量热计阵列。线性检测器响应和低水平的串扰有助于仪器的校准。为了改善基于TES的探测器的性能，最近提出了在光负载下固定电阻锁定环（RLL）中的TES电阻。关于这种操作模式的早期理论工作已经表明，检测器速度、线性度和动态范围应当相对于电压偏置操作而改进。本文提出了一种实验演示的复用读出在这种模式下的操作在基于TES的探测器阵列与噪声等效功率值（NEP）的$3.5\cdot 10^{-19} $ W/ $\sqrt{\mathrm{Hz}}$。在RLL的检测器的测量噪声和动态特性将与早期的建模工作进行比较。此外，未来的FDM系统的辐射热计和微量热计阵列的读出的实际实施路线将进行讨论。
2015-01-19 physics.ins-det
Optical performance of an ultra-sensitive horn-coupled transition-edge-sensor bolometer with hemispherical backshort in the far infrared
下一代远红外空间观测站将需要极其灵敏的探测器，只有将极低的固有噪声与高的光学效率结合起来才能实现。我们测量了超灵敏TES测辐射热计（NEP $\approx2\rm\ aW/\sqrt Hz$）在30- 60- $μ\rm m$波段的宽波段光学响应，辐射耦合到探测器上，探测器采用少模圆锥喇叭馈电和半球形背短路。我们表明，这些探测器具有60%的光学效率（由TES测辐射热计检测到的功率与通过喇叭天线传播的总功率之比）。我们发现，测量的光效率可以理解的模式传播通过喇叭天线的帮助下的空间模式过滤技术。
2016-03-25 astro-ph.IM physics.ins-det
Adaptation of frequency-domain readout for Transition Edge Sensor bolometers for the POLARBEAR-2 Cosmic Microwave Background experiment
POLARBEAR-2宇宙微波背景（CMB）实验旨在以高灵敏度观测B模偏振，以探索CMB的引力透镜和暴胀引力波。POLARBEAR-2是基于POLARBEAR-1的升级实验，该实验于2012年1月首次亮相。对于POLARBEAR-2，我们将建造一个接收器，该接收器具有7，588个过渡边缘传感器（TES）测辐射热计，耦合到两个波段（95和150 GHz）偏振敏感天线。对于大阵列的读出，我们采用数字频域复用和复用32个测辐射热计通过一个单一的超导量子干涉仪（SQUID）。8测辐射热计频域复用读出已部署在北极熊-1实验。将该架构扩展到32个测辐射热计需要将SQUID电子器件的带宽增加到3 MHz。为了实现带宽的增加，我们在数字频率复用平台上使用数字有源置零（DAN）。本文提出了对用于调制测辐射热计的低温布线和电容器的寄生电感和电阻的要求和改进。这些组件在1 MHz以上是有问题的。我们还表明，我们的系统是能够偏置测辐射热计在其超导过渡在3 MHz。
2013-07-04 astro-ph.IM physics.ins-det
Low Noise Frequency Domain Multiplexing of TES Bolometers using Sub-kelvin SQUIDs
数字频域多路复用（DfMux）是一种使用MHz超导谐振器和超导量子干涉器件（SQUID）阵列来读出过渡边缘传感器组的技术。DfMux已被用于几个宇宙微波背景实验，包括最近的POLARBEAR-2和SPT-3G，其多路复用系数高达68，并且是计划中的卫星任务LiteBIRD的基线读出技术。在这里，我们提出了最近的工作重点是提高DfMux读出噪声，降低寄生阻抗，并改善传感器的操作。我们已经实现了一个大幅度减少杂散阻抗集成的传感器，谐振器，和SQUID阵列到一个单一的载板上工作在250 mK。这也大大简化了低温部件的封装，并导致更好地控制串扰。我们证明了8.6 pA/Hz $^{-1/2}$的低读出噪声水平，这是通过在降低的温度和低动态阻抗下操作SQUID阵列成为可能。与目前使用DfMux进行的宇宙微波背景实验中所获得的读出噪声水平相比，这是一个两倍的改进，代表了下一代仪器技术成熟的关键一步。
2021-12-04 astro-ph.IM physics.ins-det
Frequency Multiplexed SQUID Readout of Large Bolometer Arrays for Cosmic Microwave Background Measurements
采用在亚开尔文温度下工作的过渡边缘传感器（TES）测辐射热计的实验的一个技术里程碑是部署具有100 - 1000个测辐射热计的探测器阵列。这种阵列的一个关键技术是读出复用：能够在同一组导线上同时读出许多传感器。本文介绍了一种用于APEX-SZ和南极望远镜毫米波接收机的频域多路复用读出系统。在该系统中，探测器阵列被划分为七个探测器的模块，并且模块内的每个测辐射热计用唯一的~MHz正弦载波偏置，使得各个测辐射热计信号在频率空间中被很好地分离。来自模块中所有测辐射热计的电流被加在一起，并使用在4 K下工作的超导量子干涉器件（SQUID）进行预放大。室温电子设备解调载波以恢复测辐射热计信号，测辐射热计信号被单独数字化并存储到磁盘上。该读出系统相对于检测器本身贡献很少的噪声，对不需要的颤噪激励非常不敏感，并且提供了多路复用更大数量的传感器的技术途径。
2012-07-17 astro-ph.IM physics.ins-det
Characterizing the Sensitivity of 40 GHz TES Bolometers for BICEP Array
BICEP/Keck（BK）实验旨在探测原初引力波在宇宙微波背景极化中的印记，这将是暴胀理论的直接证据。虽然张量与标量之比在95% c.l.被限制为r_0.05 < 0.06，对这个上限的进一步改进受到银河前景发射偏振和引力透镜偏振消除的阻碍。BICEP阵列（BA）的30/40 GHz接收器将于2019年底部署，并将以前所未有的精度将同步加速器前景限制在BK天空补丁内。我们将展示30/40 GHz探测器的设计和测试结果，总结其性能。在这些频率下的低光学和大气负载要求我们的TES探测器具有低饱和功率，以便以光子噪声为主。为了实现250 mK基础温度所需的低热导率，我们开发了新的测辐射热计腿设计。我们将介绍相关的测量检测器参数：G，Tc，Rn，Psat和光谱带，和噪声光谱。我们实现了每个测辐射热计的NEP，包括2.07E-17 W/sqrt（Hz）的所有噪声分量，包括预期的光子噪声水平1.54E-17 W/sqrt（Hz）。
2020-02-12 astro-ph.CO astro-ph.IM physics.ins-det
Test of $^{116}$CdWO$_4$ and Li$_2$MoO$_4$ scintillating bolometers in the CROSS underground facility with upgraded detector suspension
Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP (Institute of Engineering Univ. Grenoble Alpes), SIMAP（格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国国家科学研究中心、格勒诺布尔理工学院（格勒诺布尔大学工程学院）、SIMAP）；National Research Center Kurchatov Institute, Kurchatov Complex of Theoretical and Experimental Physics（库尔恰托夫研究所国家研究中心、理论与实验物理库尔恰托夫综合体）；Institute for Nuclear Research of NASU（乌克兰国家科学院核物理研究所）；INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso（意大利国家核物理研究院格兰萨索国家实验室）；Gran Sasso Science Institute（格兰萨索科学研究所）
测试了基于116CdWO4和Li2MoO4的闪烁电离计，改进了噪声条件并实现了高分辨能力，为双β衰变实验奠定基础。
2023-07-27 nucl-ex physics.ins-det
Novel technique for the study of pile-up events in cryogenic bolometers
探测器时间分辨率的精确表征对于寻找无中微子双β衰变的下一代低温测辐射热计实验（如CUPID）至关重要，以排除由于双中微子双β衰变事件堆积而导致的背景。在本文中，我们描述了一种技术开发的研究堆积拒绝能力的低温测辐射热计。我们的方法，其中包括生产受控堆积事件与可编程波形发生器，具有的好处是，我们可以可靠地和可重复地控制所产生的堆积事件的各个组件的时间间隔和相对能量。由此产生的数据使我们能够优化和基准分析策略，以区分单个脉冲和堆积脉冲。我们描述了一个小阵列的检测器在意大利的Gran Sasso的Nazionali的，我们获得了90%的拒绝效率对脉冲发生器产生的堆积事件的上升时间约15毫秒下降到约2毫秒的单个事件之间的时间间隔。
2021-07-12 physics.ins-det
Particle response of antenna-coupled TES arrays: results from SPIDER and the lab
未来的毫米波和亚毫米空间任务将采用多路复用过渡边缘传感器（TES）测辐射热计的大阵列。这些仪器必须应对大气层外宇宙射线的高通量，这些宇宙射线会导致测辐射热计数据出现“故障”，这对普朗克测辐射热计的数据分析构成了挑战。未来的仪器将面临共享衬底晶片和多路复用读出布线的额外挑战。在这项工作中，我们使用两组数据探索现代TES阵列对空间宇宙射线环境的敏感性：2015年SPIDER宇宙微波背景偏振计的长时间气球飞行，以及SPIDER飞行硬件对放射源的实验室暴露。我们发现可控的毛刺率和短毛刺持续时间，导致对SPIDER分析的影响最小。我们通过研究多探测器的重合约束能量在基板内的传播，并给出了初步的脉冲形状在实验室数据。
2020-02-13 astro-ph.IM physics.ins-det
Cryogenic light detectors with enhanced performance for rare events physics
我们已经开发并测试了一种将测辐射热光探测器耦合到晶体测辐射热计的新方法，该方法基于将光探测器简单地放置在晶体表面上，仅通过重力保持在适当位置。这种简单的安装导致三个重要的改进：（1）它减少了组装检测器所需的非活性材料的量，（2）它通过最小化由安装结构引起的光损失而大大增加了光收集效率，以及（3）由于与热浴的极弱的热链接，它增强了光检测器中引起的热信号。我们测试了这种新技术与16厘米$^2$锗光探测器与热敏电阻读数坐在一个大的TeO $_2$测辐射热计的表面。与以前测试的替代安装相比，光收集效率提高了50%以上。我们在光探测器上获得了20 eV RMS的基线能量分辨率，连同增加的光收集，使我们能够获得用大量TeO $_2$晶体获得的最佳$α$与$β/γ$区分。同时，我们实现了上升和衰减时间分别为0.8和1.6毫秒。这种卓越的性能满足CUPID（CUORE升级粒子识别）实验的所有要求，这是一个1吨重的CUORE后续测辐射热计。
2019-04-29 nucl-ex physics.ins-det
Demonstration of a 1820 channel multiplexer for transition-edge sensor bolometers
本文演示了一种针对过渡边缘传感器辐射热计优化的1820通道多路复用器，带宽加倍至4-8 GHz，实现78%产率、0.4%串扰和4%噪声贡献，可降低未来大型阵列的复杂性和成本。
2025-10-17 astro-ph.IM physics.ins-det
Single MoS2-flake as a high TCR non-cryogenic bolometer
本文提出一种由机械转移悬浮多层 MoS2 薄片构成的二维非低温测辐射热计，利用大吸收窗口和悬浮热隔离实现高 TCR 与低 NEP。
2024-06-12 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.ins-det
Performance of Al-Mn Transition-Edge Sensor Bolometers in SPT-3G
SPT-3G是安装在南极望远镜上的偏振敏感接收器，用于测量宇宙微波背景（CMB）从度到角分尺度的各向异性。接收器由10个直径为150 mm的探测器晶片组成，总共包含16，000个在95、150和220 GHz观测的过渡边缘传感器（TES）测辐射热计。在2018年至2019年的南方夏季，其中一个探测器晶片被用Al-Mn TES制造的新晶片取代，而不是最初为SPT-3G部署的Ti/Au设计。我们提出了在实验室的表征和对这种铝锰晶片的天空性能的结果，包括电气和热性能，光学效率测量，和噪声等效温度。此外，我们讨论和帐户的几个校准相关的系统误差，影响使用频域复用读出电子测量。
2019-07-27 astro-ph.IM physics.ins-det
A Study of Al-Mn Transition Edge Sensor Engineering for Stability
Al-Mn过渡边缘传感器（TES）测辐射热计的稳定性进行了研究，因为我们改变工程TES过渡，热容量，和/或热容量和TES之间的耦合。我们目前的热结构测量的39个设计测试。该数据是准确的两体测辐射热计模型，这使我们能够提取的基本TES参数，影响设备的稳定性。我们的结论是，影响设备稳定性的参数可以设计为最佳的设备操作，并提出了不同的TES设计提取的模型参数。
2013-11-10 astro-ph.IM physics.ins-det
Weak-Link Phenomena in AC-Biased Transition Edge Sensors
最近的研究表明，超导过渡边缘传感器（TES）的行为是由于纵向诱导超导高Tc的引线的弱链接。在这项工作中，我们研究的影响，这种行为的TES为基础的测辐射热计和微量热计交流偏置下。的TES读出的频率在1和5 MHz之间的频域复用器的基础上线性化的两级SQUID放大器和高Q光刻制成的超导LC谐振器。特别是，我们专注于SRON TiAu TES测辐射热计与测量暗噪声等效功率（NEP）的$3.2 \cdot 10^{-19} W/Hz^{1/2}$开发的短波长波段的仪器SAFARI的SPICA望远镜。
2016-04-03 astro-ph.IM cond-mat.supr-con physics.ins-det
Hidden photon measurements using the long-baseline cavity of laser interferometric gravitational-wave detector
我们提出了一种新的应用，即利用激光干涉引力波~（GW）探测器中的长基线高功率腔来寻找弱相互作用亚电子伏粒子（WISPs），例如隐藏的U（1）规范玻色子，称为隐藏扇形光子。它是基于光透过墙壁照射实验的原理，适用于波长为1064或532 nm的激光。过渡边缘传感器（TES）测辐射热计被假定为探测器，其暗率和效率分别被假定为$0.000001~\mathrm{s^{-1}}$和0.75。TES测辐射热计具有足够的灵敏度来搜索低质量的隐藏扇区光子。我们假设再转换腔安装在隐藏扇形光子的再转换区上，其反射次数和长度分别为1000和10，100和1000 m。我们发现，第二点五和第二代GW实验，如KAGRA和先进的LIGO与再生腔和TES测辐射热计。这些实验与再转换镜的预期下限设置在耦合常数$χ= 2 \times 10^{-9}$上，对于质量为$2 \times 10^{-5}$ eV的隐藏扇区光子，在95%置信水平内。第三代探测器，爱因斯坦望远镜，将达到$χ= 1 \times 10^{-9}$，质量为$1 \times 10^{-5}$ eV，在95%的置信水平。虽然RC的操作和构造将需要专用的光学配置，但GW检测中使用的腔预计将测量找到隐藏扇区光子的强大潜力。
2015-09-28 gr-qc hep-ex physics.ins-det
Twelve-crystal prototype of Li$_2$MoO$_4$ scintillating bolometers for CUPID and CROSS experiments
构建并测试了用于CUPID和CROSS实验的十二晶体Li$_2$MoO$_4$闪烁热辐射探测器阵列，研究传感器尺寸、光探测器形状和光收集条件对性能的影响，并在地下实验室运行8个月以探测极低放射性污染。
2023-04-10 nucl-ex physics.ins-det
On-sky performance of the SPT-3G frequency-domain multiplexed readout
频域多路复用（fMux）是一种用于读取大型过渡边缘传感器（TES）测辐射热计阵列的成熟技术。多路复用模块中的每个TES具有由谐振滤波器选择的唯一AC电压偏置。该方案使得能够在单对导线上操作和读出多个测辐射热计，从而减少亚开尔文级上的热负荷。目前在南极望远镜上的接收器SPT-3G使用68倍fMux系统来操作其$\sim$ 16，000 TES测辐射热计的大格式相机。我们在这里介绍的成功实施和性能的SPT-3G读出测量的天空。噪声的表征揭示了33 mHz的中值对差分1/f拐点频率，表明读出中的低频噪声不会限制SPT-3G在大角度尺度上对天空功率的测量。测量还表明，在每个SPT-3G观测波段的中值读出白噪声水平低于光子噪声的预期，表明SPT-3G是在光子噪声占主导地位的制度。
2019-07-25 astro-ph.IM physics.ins-det
Innovating Bolometers' Mounting: A Gravity-Based Approach
CUPID合作组提出仅靠重力固定堆叠配置量热器的创新方法，通过中型原型机测试验证了其在热稳定性、能量分辨率和光产额上均满足实验需求。
2025-03-06 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Study of cosmic ray impacts on cryogenic high sensitivity detectors
Institut d’Astrophysique Spatiale (IAS), Université Paris-Saclay（宇宙物理研究所，巴黎萨克雷大学）
研究宇宙射线对高灵敏度低温探测器的影响，通过DRACuLA设施测试新一代探测器，评估其对粒子冲击的敏感性。
2026-04-20 astro-ph.IM physics.ins-det
Electron-Phonon Coupling on the NbSi Transition Edge Sensors
我们已经建立了一个电子-声子耦合模型来描述的NbxSi 1-x过渡边缘传感器（TES）测辐射热计，通过电子束共蒸发和光刻技术在2英寸的硅片上制造的行为。在200 nA ~ 10 μ A的偏置电流范围内，测量了几种不同厚度的传感器的电阻-温度曲线，并计算了电子-声子耦合系数和电子-声子热导。我们的值是相当可比的金属TES样品中的其他群体使用不同的测量方法，而我们正在使用我们的TES样品的过渡区来计算电子-声子耦合相互作用。
2014-02-15 astro-ph.IM cond-mat.supr-con physics.ins-det
TES Proton Irradiation Result Analysis for Future Space Applications
Université Paris-Saclay, CNRS, Institut d’Astrophysique Spatiale（巴黎萨克雷大学、法国国家科学研究中心、空间天体物理研究所）；INFN, Pisa University, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare（意大利国家核物理研究所、比萨大学）；NIST Boulder Laboratory, National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院博尔德实验室）
针对未来空间任务中宇宙射线对高灵敏度探测器的影响问题，研究团队利用IAS设计的低温系统与加速器耦合装置，对LiteBIRD-HFT TES原型开展质子辐照测试，本文呈现该首次实验的结果与分析。
2025-10-24 astro-ph.IM physics.ins-det
Design of a testbed for the study of system interference in space CMB polarimetry
LiteBIRD是日本宇宙航空研究开发机构提出的一项卫星任务，以前所未有的灵敏度（$σ_r\sim 0.001$）测量CMB B模式偏振。为了实现这一目标，$4676$最先进的TES测辐射热计将从L2观测整个天空3年。这些探测器以及SQUID读数极易受到EMI和其他仪器干扰的影响，例如静态磁场和振动。因此，必须仔细分析探测器系统与望远镜其他仪器之间的干扰。这项研究在项目的早期阶段尤为重要，以便在整个仪器的最后组装之前解决潜在的问题。我们报告我们的计划，准备一个低温试验台，以研究探测器和其他子系统之间的相互作用，特别是偏振调制器单元组成的磁旋转半波片。我们还介绍了要求，目前的状况和初步结果。
2019-11-27 astro-ph.IM physics.ins-det
280 GHz Focal Plane Unit Design and Characterization for the SPIDER-2 Suborbital Polarimeter
我们描述的280 GHz的热辐射焦平面单元（FPU）的结构和特性将部署在第二次飞行的球载天基信息平台仪器。这些FPU对天基信息平台的主要科学目标至关重要，该目标是通过限制银河尘埃排放对宇宙微波背景宇宙微波背景（CMB）中的B模式污染来检测或限制CMB中原始引力波特征的振幅。每个280 GHz焦平面包含一个16 x 16网格的波纹硅馈电喇叭耦合到一个阵列的铝锰过渡边缘传感器（TES）测辐射热计制造在150毫米直径的基板。总的来说，三个280 GHz FPU包含1，530个偏振敏感测辐射热计（765个空间像素），针对飞行中的低负载环境进行了优化，并通过时分SQUID多路复用进行读取。在本文中，我们描述了机械，热，和磁屏蔽架构的焦平面和目前的低温测量表征产量和几个测辐射热计参数的均匀性。组装的FPU具有高产量，其中一个阵列高达95%，包括布线和读出的缺陷。我们展示了高均匀性的设备参数，发现每个TES阵列的平均饱和功率为~3 pW，在300 mK与小于6%的变化，在每个阵列在一个标准偏差。这些焦平面将与SPIDER-2仪器中的95和150 GHz望远镜一起部署，计划于2018年12月从南极洲的麦克默多站起飞。
2017-11-22 astro-ph.IM physics.ins-det
Optical Characterization of the SPT-3G Focal Plane
第三代南极望远镜照相机设计用于测量三个频带（95、150和220千兆赫）的宇宙微波背景，使用约16，000个过渡边缘传感器测辐射热计。探测器晶片上的每个多色像素具有宽带正弦天线，其经由集总元件滤波器将功率耦合到六个TES，三个观测波段中的每一个和两个偏振方向各一个。十个探测器晶片填充焦平面，通过大孔径光学系统与天空耦合。在这里，我们提出的频带特性与傅里叶变换光谱，光学时间常数，光束特性，光学和偏振效率的焦平面的测量。探测器具有与我们的模拟一致的频带，并且具有高的平均光学效率，对于95，150和220 GHz探测器分别为86%，77%和66%。探测器的时间常数大多在0.5ms ~ 5 ms之间，辐射热计的偏振效率大多在90%以上
2018-05-08 astro-ph.IM physics.ins-det
Tagging and localisation of ionizing events using NbSi transition edge phonon sensors for Dark Matter searches
EDELWEISS合作组利用NbSi跃迁边缘声子传感器标记并定位锗探测器中的电离事件，将1 GeV/c² WIMP自旋无关相互作用限制提高2.8倍，并以超过5倍因子排除3 keV以上纯热本底。
2023-03-03 astro-ph.CO physics.ins-det
Mitigation of the Magnetic Field Susceptibility of Transition Edge Sensors using a Superconducting Groundplane
过渡边缘传感器（TES）微量热计和测辐射热计用于各种应用。该传感器基于正常到超导转变的陡峭温度相关电阻，因此本质上对磁场敏感。常规地，使用外部磁屏蔽件将检测器与杂散磁场屏蔽。然而，特别是对于对仪器的可用空间和质量有严格限制的应用，外部磁屏蔽可能不足以获得所需的屏蔽因子或场均匀性。另外，这些屏蔽件仅对TES阵列外部产生的磁场有效，并且对减轻内部产生的磁场的影响无效。在这里，我们提出了一种替代的屏蔽方法的基础上的超导接地层直接沉积在背侧的氮化硅膜上的TES位于。我们证明，这种局部屏蔽外部磁场具有至少~ 75的屏蔽因子，并且还有效地减少内部自感磁场，如通过测量和模拟我们的AC偏置探测器中的涡流损耗所证明的。5.9 keV X射线光子的测量结果表明，我们的屏蔽探测器对外部磁场具有很高的弹性，显示出几个微特斯拉的能量分辨率或能量标度校准的偏移没有退化，值高于典型的现实世界应用中的预期。
2022-08-23 astro-ph.IM physics.ins-det
Lithographic integration of TES microcalorimeters with SQUID multiplexer circuits for large format spectrometers
University of Colorado, Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）
本研究通过光刻集成技术将TES微测热器与SQUID多路复用电路结合，旨在提高大格式光谱仪的焦点平面填充率，解决现有方案中线键合或倒装芯片键合的局限性。
2025-10-09 cond-mat.supr-con physics.app-ph physics.ins-det
