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《太赫茲超導(dǎo)隧道結(jié)混頻器特性研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文學(xué)校代碼：10270分類號(hào)：學(xué)號(hào)：152200695碩士學(xué)位論文太赫茲超導(dǎo)隧道結(jié)混頻器特性研究學(xué)院：數(shù)理學(xué)院專業(yè)：天體物理研究方向：天文技術(shù)與方法研究生姓名：宿川指導(dǎo)教師：姚騎均研究員完成日期:2018年5月22日I上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文II上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要超導(dǎo)隧道結(jié)(SIS)因其極高的探測(cè)靈敏度已經(jīng)成為太赫茲天文探測(cè)領(lǐng)域最重要的探測(cè)器之一。得益于先進(jìn)的薄膜制備工藝，在低頻段超導(dǎo)隧道結(jié)性能已經(jīng)接近量子噪聲極限。在地面影響探測(cè)性能的主要因素是地球大氣的吸收與發(fā)射，
2、尤其是水汽的影響最大。南極內(nèi)陸和空間觀測(cè)是減小和突破大氣限制的兩種有效方式，然而這樣極端環(huán)境下往往面臨能源和可靠性等問(wèn)題。為了解決這些問(wèn)題，寄希望于研制較高工作溫區(qū)的SIS探測(cè)器，一方面既能緩解對(duì)制冷系統(tǒng)的要求，同時(shí)又能實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的性能。此外，盡管目前國(guó)際空間太赫茲天文與大氣觀測(cè)已經(jīng)部署了大量先進(jìn)的儀器設(shè)備，但我國(guó)太赫茲天文設(shè)備整體投入較晚，目前仍然緊缺先進(jìn)的太赫茲天文與大氣觀測(cè)裝置，嚴(yán)重限制了我國(guó)太赫茲天文學(xué)與大氣科學(xué)的發(fā)展。為此，本論文將重點(diǎn)圍繞以下幾點(diǎn)展開：1）太赫茲超導(dǎo)輻射波譜儀的系統(tǒng)測(cè)試，以
3、熟悉和了解大氣科學(xué)對(duì)太赫茲接收系統(tǒng)的技術(shù)要求；2）8K溫區(qū)快速測(cè)試杜瓦的搭建以及光路設(shè)計(jì)與仿真，以為高臨界溫度超導(dǎo)隧道結(jié)（SIS）探測(cè)器實(shí)驗(yàn)測(cè)量做準(zhǔn)備；3）用單粒子束輻照實(shí)驗(yàn)?zāi)M宇宙空間粒子環(huán)境研究高能粒子對(duì)全NbNSIS結(jié)性能的影響。本論文參與測(cè)試的太赫茲大氣超導(dǎo)輻射波譜儀目前已運(yùn)行于我國(guó)西藏羊八井觀測(cè)站。模擬宇宙空間粒子環(huán)境的單粒子束輻照實(shí)驗(yàn)，將為我國(guó)未來(lái)的空間太赫茲探測(cè)可行性與可靠性研究奠定了良好的基礎(chǔ)。關(guān)鍵字：太赫茲；超導(dǎo)隧道結(jié)；空間探測(cè)III上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文IV上海師范大學(xué)碩士學(xué)位
4、論文AbstractSIS(Superconductor-Insulator-Superconductor)mixerhasbecomeoneofthemostimportantdetectorsintheterahertzastronomicalexplorationfieldsduetoitsultra-highsensitivity.Thankstotheadvancedthin-filmfabrication,superconductingSISmixershavereachedasensi
5、tivityclosetoquantumlimitatthelowterahertzfrequencyband.Themainfactoraffectingthedetectionperformanceonthegroundistheabsorptionandreflectionoftheearth’ssurroundings,especiallytheinfluenceofwatervapor.Antarcticandspaceobservationsaretwoeffectivewaystore
6、duceorbreakthroughatmosphericconstraints.However,suchextremeenvironmentsoftenfaceproblemssuchaslackofpowersupplyandreliability.Inordertosolvetheseproblems,itishopedthatnewSISmixerscapableofoperatinginarelativelyhightemperatureregioncanbedevelopedsoasto
7、relievethepressureofrefrigerationequipmentandachieveexcellentperformanceatthesametime.Inaddition,alargenumberofadvancedinstrumentsandequipmenthavebeendeployedinterrestrialastronomicalandatmosphericobservatories,andthecurrentlackofadvancedterahertzastro
8、nomicalandatmosphericobservationinstrumentsseverelylimitsterahertzastronomyandatmosphericsciencedevelopinginChina.Therefore,thispaperwillfocusonthefollowingpoints:1)TestofAPSOSsystemtofamiliarizewithandunderstandthetechnicalrequirements
