低温蓝宝石振荡器的长期运行和性能

微波低温apphire谐振器的动态热灵敏度

Dynamic thermal sensitivity of microwave cryogenic sapphire resonator

研究发现低温sapphire微波谐振器温度灵敏度存在记忆效应，源于Cr³+杂质的弛豫时间，导致频率-温度特性出现滞后，该效应影响频率稳定性及Allan偏差特性。

ESR饱和对低温蓝宝石谐振器功率灵敏度的影响

Influence of the ESR saturation on the power sensitivity of cryogenic sapphire resonators

在这里，我们研究的顺磁性离子的行为存在下，一个强大的微波电磁场持续内低温蓝宝石回音壁模式谐振器。现在可以通过比较两个CSO实现的高频率测量分辨率允许第一次清楚地观察谐振器功率灵敏度的非线性。这些观察结果反过来又使我们能够优化CSO操作，这可以通过蓝宝石晶体中所含顺磁性杂质的电子自旋共振（ESR）饱和来很好地解释。

基于低振动水平低温恒温器的超稳定低温蓝宝石腔激光器，其不稳定度为$1.9\ imes10^{-16}$

An ultra-stable cryogenic sapphire cavity laser with an instability of $1.9\times10^{-16}$ based on a low vibration level cryostat

针对低温超稳定激光器受恒温器振动影响的问题，基于自制低温蓝宝石腔，采用两级隔振与气液氦混合技术，开发出频率不稳定度达$1.9\ imes10^{-16}$的超稳定激光源。

低温蓝宝石振荡器谐振腔功率频率转换

Resonator Power to Frequency Conversion in a Cryogenic Sapphire Oscillator

我们报告的测量和表征的功率频率转换的低温蓝宝石加载腔谐振器的谐振模式，这是用来作为一个环路振荡器电路的鉴频元件。入射到谐振器上的功率的波动导致蓝宝石电介质中的辐射压力和温度的变化，这两者都有助于谐振频率的偏移。我们测量了调制和温度无关的辐射压力引起的功率频率灵敏度为-0.15 Hz/mW，并发现这是限制谐振器频率稳定性的主要因素。

微波低温蓝宝石振荡器的磁灵敏度

Magnetic sensitivity of the Microwave Cryogenic Sapphire Oscillator

低温蓝宝石振荡器以其前所未有的频率稳定性而闻名，主要来自于其谐振器的特殊物理特性，该谐振器采用高品质蓝宝石晶体制成。利用这些仪器，分数频率测量分辨率（目前为1 e-16的量级）使得可以检测非常小的现象，如残余谐振器环境灵敏度。因此，我们强调了一个意想不到的低温蓝宝石振荡器（CSO）在低磁场的磁灵敏度。分数频率灵敏度已被初步评估为1 e-13/高斯，使这一现象的频率稳定性限制的潜在原因。在本文中，我们报告的实验数据有关的准横向磁回音壁（WGH）模式激发的蓝宝石晶体中不同的顺磁性污染物浓度的磁灵敏度。WGH模式的磁性行为不遵循结合居里定律和塞曼效应影响晶体中存在的顺磁性离子的电子自旋共振的预期理论。

液氦冷却低温蓝宝石振荡器微波频率合成的稳定性测量

Stability measurements of microwave frequency synthesis with liquid helium cooled cryogenic sapphire oscillators

我们报告的评估微波频率合成使用两个低温蓝宝石振荡器在西澳大学开发。下变频器用于在不同频率的微波时钟之间进行比较，其中合成信号具有与参考振荡器没有显著不同的稳定性。通过将CSO与H脉泽相结合，可以合成X波段任意频率的参考源，其分数频率稳定度为亚$4 \times 10^{-15}$，积分时间为1 s至10，000 s。

氢氧化物催化键合的硅-蓝宝石混合低温法布里-珀罗腔

A hybrid silicon-sapphire cryogenic Fabry-Perot cavity using hydroxide catalysis bonding

第三代引力波探测器正在研制中，将在低温下操作探测器，以减少热噪声。硅和蓝宝石在低温下具有优异的力学性能和热性能，是很有希望的试验质量块和悬浮元件的候选材料。本文介绍了蓝宝石与硅之间氢氧化物催化键合的低温热循环性能和强度测试。结果表明，尽管这两种材料的热膨胀系数相差很大，但只要控制好表面平整度和硅表面热生长的$\mathrm{SiO_2}$氧化层，键合样品仍能经受从室温到5.5 K的热循环。在冷却循环之后，对于蓝宝石和具有190 nm硅氧化厚度的硅之间的键测得3.6 $\pm 0.6$ MPa的断裂强度。利用本实验室发展起来的键合技术，我们制作了一个混合型的硅基法布里-珀罗腔。测量结果表明，该腔可以经受反复的热循环，同时保持良好的精细度。

具有1e-16中期分数频率稳定度的低温蓝宝石谐振器振荡器

A Cryogenic Sapphire Resonator Oscillator with 1e-16 mid-term fractional frequency stability

本文报道一种自主低温蓝宝石振荡器，在约1000秒处闪烁频率噪声底低于2e-16，长期稳定度由1e-18/√τ随机游走限制，并采用超稳频率基准与专用平均相关方法实现该水平评定。

低温蓝宝石振荡器采用低振动设计的脉冲管制冷机：第一个结果

Cryogenic Sapphire Oscillator using a low-vibration design pulse-tube cryocooler: First results

一个低温蓝宝石振荡器已实现在11.2 GHz使用低振动设计的脉冲管制冷机。与同一实验室中最先进的液氦冷却CSO相比，它们的组合分数频率不稳定性的平方根Allan方差为$σ_y = 1.4 \times 10^{-15}τ^{-1/2}$，积分时间为$1 < τ< 10$ s，由白频率噪声主导。两个振荡器的最小$σ_y = 5.3 \times 10^{-16}$在$τ= 20$ s时达到。假设两个CSO的贡献相等，则单振荡器相位噪声$S_ϕ \approx -96 \; dB \; rad^2/Hz$在载波偏移1 Hz时。

Reliability and Reproducibility of the Cryogenic Sapphire Oscillator Technology

The cryogenic sapphire oscillator (CSO) is a highly specialized machine, which delivers a reference signal exhibiting the lowest frequency fluctuations. For the best units, the Allan deviation (ADEV) is <1e-15 for integration time between 1 and 10,000 s, with a drift <1e-14 in one day.The oscillator is based on a sapphire monocrystal resonating at 10 GHz in a whispering-gallery mode, cooled at 6 K for highest Q-factor and zero thermal coefficient. We report on the progress accomplished implementing eleven CSOs in about 10 years since the first sample delivered to the ESA station in Argentina. …

利用旋转低温蓝宝石振荡器改进电动力学中洛伦兹不变性的检验

Improved test of Lorentz Invariance in Electrodynamics using Rotating Cryogenic Sapphire Oscillators

我们提出了新的结果，从我们的洛伦兹不变性的测试，比较两个正交的低温蓝宝石微波振荡器在实验室中旋转。我们现在已经获得了超过1年的数据，使我们能够避免短数据集近似（小于1年），该近似假设来自标准模型扩展的光子扇区的$\tildeκ_{e-}$和$\tildeκ_{o+}$参数之间没有发生抵消。因此，我们能够对所有八个$\tildeκ_{e-}$和$\tildeκ_{o+}$参数设置独立限制。我们的研究结果代表了一个因素的10改善以前的非旋转测量（独立约束7个参数），是一个轻微的改善（除了$\tildeκ_{e-}^{ZZ}$）从以前的旋转实验，假设短数据集近似的结果。此外，在罗伯逊-曼苏尔-Sexl框架的分析，使我们能够放置一个新的限制的各向同性参数$P_{MM}=δ-β+{1/2}$的$9.4(8.1)\times10^{-11}$，一个改进的因素2。

频率稳定度为10^-16的超低振动脉冲管制冷机稳定的低温蓝宝石振荡器

Ultra-low vibration pulse-tube cryocooler stabilized cryogenic sapphire oscillator with 10^-16 fractional frequency stability

低维护长期运行的低温蓝宝石振荡器已实现在11.2 GHz的超低振动低温恒温器和脉冲管制冷机。它是目前世界上最稳定的微波振荡器采用制冷机。它的性能解释的温度和频率稳定性。通过与同一实验室的超稳定液氦冷却低温蓝宝石振荡器进行比较，评估了相位噪声和频率波动的Allan偏差。假设两者的贡献相等，则对于积分时间1 < tau < 10 s，低温冷却振荡器的艾伦偏差为sigma_y = 1 x 10^-15 tau^-1/2，在tau = 20 s时，最小值为sigma_y = 3.9 x 10^-16。长期频率漂移小于5 x 10^-14/天。从测量的相位起伏功率谱密度可以表示为L_phi（f）= 10^-14.0/f^4+10^-11.6/f^3+10^-10.0/f^2+10^-10.2/f+ 10^-11.0（傅立叶频率10^-3<f<10^3 Hz）。因此，在偏离载波1 Hz时，L_phi约为-97.5 dBc/Hz。

引力波探测与低噪声蓝宝石振荡器

Gravitational Wave Detection and Low-Noise Sapphire Oscillators

本论文研制了X波段可调超低噪声蓝宝石谐振腔振荡器，用作1.5吨铌谐振棒引力波探测器中超导参量换能器的泵浦源，并分析了其对探测器灵敏度的影响，为多模声学系统与高灵敏度参量换能器的耦合研究做出贡献。

利用多通道跟踪DDS和双样本协方差测量低温蓝宝石振荡器的频率稳定度

Frequency Stability Measurement of Cryogenic Sapphire Oscillators with a Multichannel Tracking DDS and the Two-Sample Covariance

本文展示了三个100 MHz信号的首次测量，这些信号表现出从2 E-16到1 E-15的部分波动，积分时间τ在1秒到1天之间。这种稳定的信号由三个低温蓝宝石振荡器（CSO）提供，工作频率约为10 GHz，还通过专用合成器提供100 MHz输出。通过6通道跟踪DDS（TDDS）和双样本协方差工具进行测量，用于估计Allan方差。每个CSO使用两个TDDS通道，可实现对仪器背景噪声的高抑制。协方差优于三角帽（TCH）方法，因为背景收敛到零“开箱即用”，不需要假设仪器通道具有相同的噪声，也不需要更复杂的技术来估计每个通道的背景噪声。由于相关和平均，仪器背景（AVAR）以1/sqrt（m）的斜率（测量次数）下降到1 E-18 tau = 1 E4 s。为了进行一致性检查，我们将结果与传统的TCH方法进行比较，将10 GHz输出降低到MHz区域。考虑到TDDS的灵活性，我们的方法可以立即应用于FS梳的250 MHz输出的测量。

蓝宝石衬底非均匀性对引力波望远镜的影响

Influence of non-uniformity in sapphire substrates for a gravitational wave telescope

大型低温引力波望远镜KAGRA的建造已经完成，四个蓝宝石试验质量块已经安装在低温恒温器真空室中。最近发现，由于晶体的不均匀性，用于输入测试质量之一的蓝宝石衬底在其透射图中显示出特征结构。我们进行了干涉仪模拟，看看使用测量的透射/反射图的非均匀性的影响。

超稳微波振荡器用蓝宝石晶体不同生长工艺的测试

Tests of Sapphire Crystals Produced with Different Growth Processes for Ultra-stable Microwave Oscillators

我们提出了8-12 GHz的回音壁模式谐振器加工在高品质的蓝宝石晶体与不同的生长技术阐述的表征。这些微波谐振器旨在构成超稳定低温蓝宝石振荡器的参考频率。我们对这些晶体进行了系统的测试，以确定在8-12 GHz的频率范围内的回音壁模式的无载Q因子和翻转温度。这些表征表明，用热交换或泡生法生长技术加工的高质量蓝宝石晶体都适合于满足对于1秒至10.000秒的积分时间优于1 × 10 -15的分数频率稳定性。

频率稳定的微波蓝宝石振荡器

Frequency Stable Microwave Sapphire Oscillators

本文展示了一种基于蓝宝石加载腔谐振器的9 GHz微波振荡器，同时实现接近-170 dBc/Hz的相位噪声和小于2×10⁻¹³的频率不稳定度，并研究了相位参考与快速相位波动抑制技术。

从独立的微波二级频率标准合成超稳射频信号的比较

Comparison of ultra-stable radio frequency signals synthesized from independent secondary microwave frequency standards

介绍了采用超低振动脉冲管制冷机技术从微波低温蓝宝石振荡器合成的1 GHz、100 MHz和10 MHz信号的相位噪声和频率稳定度测量。我们目前的测量数据，使用独立的低温振荡器的100 MHz和10 MHz的合成信号，而以前我们只估计的残余相位噪声测量的基础上，当只有一个低温振荡器可用的预期结果。此外，我们提出了一个1 GHz的频率合成器的设计，使用Crystek压控振荡器相位锁定到1 GHz的输出来自低温蓝宝石振荡器。

具有1 × 10^-16频率不稳定性的超低相位噪声低温冷却微波介质蓝宝石谐振器振荡器

Ultra-low-phase-noise cryocooled microwave dielectric-sapphire-resonator oscillators with 1 x 10^-16 frequency instability

两个名义上相同的超稳定低温微波振荡器进行了比较。每一个都采用了一个介质蓝宝石谐振器冷却到近6 K的超低振动低温恒温器使用低振动脉冲管制冷机。在11.2 GHz载波上，单个振荡器的相位噪声在1 Hz偏移处测量为-105 dBc/Hz。振荡器的分数频率稳定度的特征在于，在积分时间为0.1 s < tau < 1000 s的情况下，阿伦偏差为5.3 x 10^-16 tau^-1/2 + 9 x 10^-17，并且受到低于1 x 10^-16的闪烁频率噪声基底的限制。这一结果优于任何其他微波源，甚至是那些从光梳锁相到室温超稳光腔产生的微波源。

低损耗圆柱形哑铃型蓝宝石机械振荡器的辐射压精密测量

Precision Measurement of a low-loss Cylindrical Dumbbell-Shaped Sapphire Mechanical Oscillator using Radiation Pressure

我们目前的第一个结果，从一个0.53公斤的圆柱形哑铃形蓝宝石晶体上进行的一些实验。这是第一次报道的光学机械实验的这种性质，利用一种新的修改典型的圆柱形架构。晶体结构的机械运动改变了晶体的尺寸，并且引起的应变改变了介电常数。这两种效应导致在晶体内同时激发的谐振微波回音壁模式的参数频率调制。实现了一种新型的低噪声微波读出系统，允许在我们感兴趣的模式附近对该频率调制进行极低噪声测量，在100 kHz处具有-165 dBc/Hz的相位噪声基底。晶体悬浮的微调允许优化机械品质因数，为低温实验做准备，在127 kHz时达到Q=8 x 10^7。这导致10^13的Q x f乘积，相当于宏观蓝宝石机械系统中的最佳测量值。结果表明，通过辐射压力的机械模式的激励，允许实验方法确定换能器的位移灵敏度DF/DX，并校准系统。最后，我们展示了系统中的参数反作用现象。这些都是实现实验总体目标的重要步骤;将宏观器件冷却到毫开尔文温度下的量子基态。

采用低温冷却蓝宝石振荡器的超稳定、极低噪声信号源，适用于VLBI

Ultra stable and very low noise signal source using a cryocooled sapphire oscillator for VLBI

本文介绍了一种基于低相噪数字分频器和直接数字频率合成器的新型频率合成器的设计与实现。该合成产生10 MHz和100 MHz的两个低噪声精确可调信号。我们报告测得的残余相位噪声和频率稳定性的合成器，并估计总的频率稳定性，这可以预期从种子的合成器与信号接近11.2 GHz的超稳定的低温冷却蓝宝石振荡器。在10 MHz和100 MHz信号上，频率合成器的残留单边带相位噪声在1 Hz偏移下分别为-135 dBc/Hz和-130 dBc/Hz。在10 MHz和100 MHz信号上，它们的固有频率稳定度贡献分别测量为sigma_y = 9 x 10^-15和sigma_y = 2.2 x 10^-15，积分时间为1 s。从具有低温冷却蓝宝石振荡器的合成器导出的10 MHz和100 MHz信号上的总分数频率噪声的艾伦偏差，对于1 s < τ< 10^4 s，可分别估计为sigma_y = 5.2 x 10 ^-15 τ ^-1 + 3.6 x 10^-15 τ ^-1/2 + 4 x 10^-16和sigma_y = 2 x 10^-15 τ^-1/2 + 3 x 10^-16。我们还计算了相干函数，（在VLBI的品质因数）的观测频率为100 GHz，230 GHz和345 GHz时，使用低温冷却蓝宝石振荡器和氢脉泽。结果表明，低温冷却的蓝宝石振荡器在100 GHz以上的频率提供了显着的优势。

CE$ν$NS搜索：MINER低温蓝宝石探测器TRIGA反应堆数据结果及HFIR未来灵敏度

CE$ν$NS Search with Cryogenic Sapphire Detectors at MINER: Results from the TRIGA reactor data and Future Sensitivity at HFIR

MINER实验利用低温蓝宝石探测器在TRIGA反应堆搜索CEνNS，虽结果不显著，但计划迁移至HFIR反应堆，通过改进屏蔽和增加质量，预计30公斤·天曝光内实现3σ探测。

20 fs钛宝石Laser泵浦的少周期宽带中红外光学参量振荡器

Few-cycle, Broadband, Mid-infrared Optical Parametric Oscillator Pumped by a 20-fs Ti:sapphire Laser

报道了一种基于MgO掺杂的双极化LiNbO 3（MgO：PPLN）的中红外宽带单共振光参量振荡器（OPO），采用20 fs钛宝石激光器同步泵浦。通过使用短至250 μ m的晶体相互作用长度，以及对输入泵浦脉冲和OPO谐振器的仔细色散管理，产生了在中红外范围内可调谐的近变换限制的少周期闲频脉冲，在2682 nm处具有少至3.7个光学周期。该OPO可在2179-3732 nm波长范围内连续调谐，在3723 nm波长处输出功率高达33 mW。闲频光谱表现出稳定的宽带分布，在3732 nm处记录的带宽跨度超过422 nm（FWHM）。我们研究了晶体长度对光谱带宽和脉冲持续时间的影响，在一个固定的波长，确认近变换限制闲频脉冲的所有光栅的相互作用长度。通过将泵浦激光器的重复频率锁定到射频参考，并且不主动稳定OPO腔长，当以最大输出功率操作时，获得了在>2.75小时内优于1.6%rms的闲频功率稳定性，具有TEM 00模式轮廓的优异空间光束质量。

直流供电Fe3 +：蓝宝石脉泽及其紫外灵敏度

DC-powered Fe3+:sapphire Maser and its Sensitivity to Ultraviolet Light

零场Fe 3+：蓝宝石回音壁模式脉泽振荡器具有几个诱人的特点：它的输出比活性氢脉泽亮许多个数量级，因此受自发发射（肖洛-汤斯）和/或接收放大器噪声的影响要小得多。它的振荡器回路被限制在一块固定在金属罐中的单晶岩石上。其安静的放大与高谐振器Q值相结合，提供了极低相位噪声的成分。我们在这里集中讨论解决阻碍进步的基本难题和技术挑战的新事物。(1)焙烧：蓝宝石的“mase-ability”在很大程度上取决于其生长和热处理的化学条件。我们在这里提供一些新的细节和细微差别。(2)简化：本文避免了需要一个Ka波段合成器：它描述了如何31.3 GHz的环路振荡器，工作在首选的WG泵模式，结合庞德锁定，是建立在低成本的组件。(3)“暗物质“：实验数据的Siegman水平分析确定HEMEX中Fe 3+的替代浓度在焙烧之前小于十亿分之一，之后高达几百ppb。化学分析，使用不同的技术（包括然而，辉光放电质谱和中子活化分析）一致地表明，HEMEX含有浓度为百万分之几的铁。从几个被遗忘/低估的文件，这一重大差异得到解决。(4)激子：提供一种新的控制Fe 3+：H2O的方法。系统中，一个低温蓝宝石环被照射，同时激射，在波长对应于已知的电子和电荷转移（从而改变价态）跃迁的UV光。初步实验报告。

Vibration Analysis of KAGRA Cryostat at Cryogenic Temperature

KAGRA uses cryogenics to cool its sapphire test masses down to 20 K to reduce the thermal noise. However, cryocooler vibration and structural resonances of the cryostat couple to test mass and can contaminate the detector sensitivity. We performed vibration analysis of the cooling system at cryogenic temperature to study its impact on detector sensitivity. Our measurement show shield vibration below 1 Hz is not impacted by cryocooler operation or structural resonances and follows ground motion. The noise floor of the shield in 1-100 Hz was observed to be 2-3 order of magnitude larger than seis…

ELISA：低温冷却10 GHz振荡器，频率稳定度为10-15

ELISA: a cryocooled 10 GHz oscillator with 10-15 frequency stability

本文报道了一种在自主制冷机中运行的超稳定低温蓝宝石振荡器的设计、试验和验证。该项目的目的是证明欧洲航天局深空站在1 s至1，000 s之间频率稳定度为3x 10 -15的可行性。这代表了有史以来用低温冷却器实现的最低分数频率不稳定性。本文给出的初步结果验证了我们所采用的蓝宝石谐振腔，冷源和振荡器回路的设计。

利用卷积变分自编码器（CVAE）探索MINER实验中蓝宝石探测器的低能过剩

Exploring Low Energy Excess in MINER with sapphire detectors using Convolutional Variational Autoencoder (CVAE)

针对MINER实验中蓝宝石探测器在200 eV附近观测到的低能过剩（LEE）背景，采用无监督卷积变分自编码器（CVAE）基于重建异常分数识别异常事件，并通过上升时间选择实现高达53%的LEE抑制，将灵敏度提升近10%，表明LEE主要源于晶体内部缺陷或微裂纹。

Squeezed States Generation using Cryogenic InP HEMT Transistor Nonlinearity

This study focuses on generating and manipulating squeezed states with two external oscillators coupled by an InP HEMT transistor operating at cryogenic temperatures. First, the small-signal nonlinear model of the transistor at high frequency at 5 K is analyzed using quantum theory, and the related Lagrangian is theoretically derived. Subsequently, the total quantum Hamiltonian of the system is derived using Legendre transformation. The Hamiltonian of the system includes linear and nonlinear terms, by which the effects on the time evolution of the states are studied. The main result shows that…

用低温探测器观察断裂过程

Fracture Processes Observed with A Cryogenic Detector

在CRESST暗物质搜索运行的早期阶段，使用蓝宝石探测器在非常低的温度下，出现了意想不到的高信号脉冲率。它们的起源最终被追溯到由于探测器非常紧的夹紧而导致的蓝宝石中的断裂事件。在大量的运行过程中，记录了每个事件的能量和时间，为这些现象提供了大量的数据集。我们相信这是第一次在微观事件的基础上直接准确地测量断裂中的能量释放。能量阈值对应于仅几百个共价键的断裂，灵敏度比以前的技术高几个数量级。我们报告的数据，包括能量分布，等待时间分布，自相关和赫斯特指数的一些功能。能量分布似乎遵循幂律$dN/dE\propto E^{-β}$，类似于地震震级的幂律，并且经过适当的转换，具有类似的指数。在时域中，等待时间$w$或事件之间的间隙分布在小$w$处具有幂律行为，在大$w,$处具有指数下降，并且可以拟合$\propto w^{-α}e^{-w/w_0}$。自相关函数示出持续一小时的大部分时间的时间相关性。在大事件周围发现了不对称性，在大事件之后与之前相比具有更高的计数率。

用宏观谐振振荡器实现前所未有的高长期频率稳定性

Unprecedented High Long Term Frequency Stability with a Macroscopic Resonator Oscillator

本文报道了一种新型低温蓝宝石振荡器的长期频率稳定特性。这种新的设计能够在一天的积分时间内实现优于4.5e-15的相对频率稳定度。据我们所知，这代表了基于宏观谐振器的信号源所获得的最佳长期频率稳定性。

稳定低温运行的FPGA设计技术

FPGA Design Techniques for Stable Cryogenic Operation

在本文中，我们将展示如何深亚微米FPGA可以修改，通过修改支持硬件和固件编程它在极低的温度下工作。虽然FPGA的设计工作在几个开尔文，它是可以做到这一点的凭借极高的掺杂水平在深亚微米CMOS技术节点。首先，移除不符合此要求的任何PCB组件。大多数去耦电容器类型和电压调节器在低温下表现不佳，需要一种特殊的解决方案来稳定FPGA电源电压，尤其是对于敏感应用。因此，我们设计了一个固件，强制执行一个恒定的功耗，以稳定电源电压在FPGA芯片的内部。FPGA由几米远的电源供电，导致显著的IR下降，从而导致本地电源电压波动。为了实现稳定，数字逻辑速度的变化，直接对应于电源电压的变化，不断测量和校正通过可调振荡器农场，在FPGA上实现。该方法是通用的和强大的，使无缝移植到其他FPGA系列和配置。

千米级地下引力波观测站KAGRA首次低温试运行

First cryogenic test operation of underground km-scale gravitational-wave observatory KAGRA

KAGRA是第二代干涉式引力波探测器，臂长3公里，在日本岐阜县神冈市建造。它现在正处于最后的安装阶段，我们称之为bKAGRA（基线KAGRA），科学观测预计将于2019年底开始。KAGRA的优势之一是其位于地表以下至少200米的地下位置，这使得低频地震运动小，探测器稳定性高。另一个优点是，它将蓝宝石测试质量镜冷却到低温温度，以减少热噪声。2018年4月至5月，我们运行了一个3公里长的迈克耳孙干涉仪，并使用低温测试质量运行了10天，这是第一次在低温下运行公里级干涉仪。在这篇文章中，我们报告了这个“bKAGRA第1阶段”操作的结果。我们已经证明了3公里的干涉仪与低温反射镜对准和控制的可行性。

基于弛豫振荡的新型调频读出

New frequency-modulation readout based on relaxation oscillations

由于读出电路的复杂性和低温约束（来自布线的热负载），用于成像的多像素低温检测器的缩放随着尺寸变得越来越困难。我们提出并证明了一种新的读出方案的基础上，一个高度稳定的RF振荡器组成的超导隧道结表现出弛豫振荡。在很宽的工作范围内，振荡频率与模拟偏置信号几乎呈线性关系。来自不同探测器的频率信号可以组合成一条读出线。优化电路的电流噪声约为5 pA/sqrt（Hz），与标准SQUID放大器相当。我们显示实验数据从“独立”操作以及响应微量热计的X射线信号。