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[跃迁边缘传感器 (TES) 简介]

( 本文为astroleaks试稿第15篇, 感谢中国科学技术大学侯磊的投稿, 这篇文章是 AstroLeaks 第一篇介绍天文仪器设备及其原理的简介型文章. TES 广泛应用于(亚)毫米波 和 X-ray 波段的观测, 也是Dome-A 南极天文项目可能发展的仪器设备. 我们借此希望各位研究天文仪器设备相关工作的同学参加到我们的讨论中来; 欢迎就文章形式,内容, 难度, 排版等各种问题发表您的意见! )

标题: 跃迁边缘传感器 (TES) 简介
编辑供稿: 侯磊 (中国科学技术大学)

背景介绍

1911年,Onnes发现,将汞冷却至Tc=4.2K时汞的电阻突然降为零,这就是超导现象。超导相变是相当急剧的,如图1所示,指数敏感度\alpha=d(log R)/d(log T) , 比半导体电热调节器温度计敏感度高两个数量级。 跃迁边缘传感器(transition-edge sensor,TES),就是基于超导相变时电阻急剧变化的原理制作的,它是由一片工作在临界温度附近的窄温度区的超导薄膜构成。由于相变区间电阻对温度的变化非常敏感,极小的温度变化就可引起很大的电阻变化,温度敏感性极强。所以TES温度计比起半导体器件具有快速响应、大热容、最小探测能量较低等特点,但其缺点是不稳定以及容易饱和。现在TES探测器在毫米、亚毫米和X-ray天文学仪器上都有广泛的应用。
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