160 likes | 375 Views
Исследования, разработка и изготовление отечественного матричного приемника гига-и терагерцового диапазонов волн. В.Ф.Заболотный. М А Т Р И Ц А. Сборка матрицы SPT . 960 детекторов. Матрица SPT. Детекторы матрицы. Диаметр одной ячейки – 5 мм. Южно-Полярный телескоп SPT.
E N D
Исследования, разработка и изготовление отечественного матричного приемника гига-и терагерцового диапазонов волн В.Ф.Заболотный
Сборка матрицы SPT. 960 детекторов. Матрица SPT
Детекторы матрицы. Диаметр одной ячейки – 5 мм.
Южно-Полярный телескоп SPT. Диаметр зеркала - 10 м. Рабочий диапазон - 0.87-3.2 мм. Высота н.у.м. - 2800 м.
Вторичное зеркало SPT с фокальной камерой. Диаметр зеркала – 1 м.
Обсерватория Диаметр телескопа Размер матрицы Тип приемника Диапазоны частот Наземные телескопы Южно-Полярная 10 м 960 элем. Болометр, TES 95-345 GHz NRAO, GBT 100 м 8 х 8 Болометр, TES 90 GHz Onsala 20 м 4 х 4 Супергет. SIS 85-115 GHz Атакама, Проект QUIET 3 х 2 м, 1 х 7м 91, перспек- тива 1000 Супергетеродин 90 GHz Атакама, АPEX 12 м 295 Болометр 345GHz Мауна Кея, JCWT, SCUBA 15 м 37 91 Болометр Болометр 667 GHz 353 GHz САО РАН, БТА 6 м 3 х 3 Болометр, TES 240 GHz Плато Суффа 70 м 1000?!,проект Болометр 240 GHz
Обсерватория Диаметр телескопа Размер матрицы Тип приемника Диапазоны частот Космические телескопы Spitzer (SIRTF), прибор MIPS 0.85 м 32 х 32 2 х 20 Фотопроводник Ge:Ga 70 мкм 160 мкм Herschel, прибор PACS 3.5 м 139 элем. 88 43 Фотопроводник Ge:Ga 250 мкм 360 520 Миллиметрон 12 1000?!,проект Болометр, фотопроводник 0.22 – 2 мм
КООПЕРАЦИЯ Институт радиотехники и электроники РАН Институт прикладной физики РАН Объединенный институт ядерных исследований Специальная астрофизическая обсерватория РАН Астрокосмический центр Физического института им. П. Н. Лебедева РАН Институт проблем технологии микроэлектроники РАН Институт физических проблем РАН Институт спектроскопии РАН
Примерное распределение в кооперации. ИРЭ РАН (головная организация), ИФП РАН – исследование физических параметров сверхпроводников с целью изготовления оптимального болометрического элемента приемной матрицы. Разработка технологии изготовления матрицы болометров. Согласование болометров по ВЧ- и НЧ частям. Сбор и обработка сигналов болометров. ИПФ РАН, ОИЯИ в Дубне – разработка и изготовление криостата замкнутого цикла с рабочей температурой ниже 0.5 град.Кельвина. Изготовление СКВИДа и НЧ-электроники. АКЦ ФИАН, САО РАН – согласование радиометра с телескопом, разработка квазиоптических фильтров, разработка программы и методик наблюдений.
ЧТО ИМЕЕМ ?! Болометрический элемент на ТЕS эффекте с чувствительностью 10-18 вт/Гц1/2 (оценка по ВАХ). Криостат фирмы «Oxford Instrument»с Т раб.=0.3 град.К. для исследований и выбора элемента болометра. Макет рабочего криостата с оптическим входом для размещения матрицы болометров, Т раб.=0.3 град. К. Электронный литограф для изготовления матриц. Разработана схема согласования болометров по СВЧ. Разработаны оптическая камера криостата, макет холодного «черного» тела с Т раб. 4 – 1 град. К. Оборудована «чистая комната» в ИРЭ РАН.
ЧТО ЕЩЁ НЕОБХОДИМО?! (начать да кончить). Изготовить: матрицу из 3 х 3 элементов, оптическую камеру, «черное» тело, квазиоптические фильтры, НЧ- часть и систему регистрации. Провести лабораторные ипытания радиометра: чувствительность, спектральная характеристика, стабильность, помехозащищенность, построение изображения. Провести техническую подготовку и первые наблюдения с матричным приемником на радиотелескопе диаметром 7.75 м МГТУ им. Баумана и БТА САО РАН - 2008-2009 годы.
ЗАЧЕМ ВСЁ ЭТО НАДО?! Фундаментальная наука – применение матричных приемников в проектах: наземный прецизионный радиотелескоп РТ-70, космический радиотелескоп «Миллиметрон». Медицина. Прикладная наука в т. ч. оборонная.
Болометр Мостик болометра Один элемент приемной антенной матрицы с двумя согласующими микрополосковыми трансформаторами и двумя болометрами; каждая антенна принимает одну поляризацию излучения Приемная антенная матрица размерностью 3 х 3 пикселя, каждый с двумя поляризациями; второй вариант матрицы будет иметь размерность 8 х 8 пикселей Структура центральной части одного элемента приемной антенной матрицы с двумя микрополосковыми линиями, подводящими к болометрам терагерцовое излучение от антенны и смещение, с развязкой в двух уровнях Включениеантеннойматрицывоптическуюкамерурадиометра
Включение болометров в схему мультиплексирования