<< Predel chuvstvitel'nosti radioastronomicheskih priemnikov Spektroanalizatory >>
Sovremennye millimetrovye
i submillimetrovye radiometry
Razrabotka maloshumyashih vhodnyh ustroistv millimetrovogo i
submillimetrovogo diapazonov dlin voln - eto obshirnaya i bystro
razvivayushayasya oblast' tehniki (sm., naprimer, [3]). V
nastoyashee vremya sozdany maloshumyashie usiliteli (na tranzistorah s
vysokoi podvizhnost'yu elektronov - HEMT) do chastot 
GGc. Imeyutsya i razrabotki mazerov s ochen' horoshimi shumovymi
parametrami v 3mm diapazone dlin voln [4]. Odnako na
bolee vysokih chastotah poka net al'ternativy supergeterodinnym
priemnikam so smesitelem na vhode dlya spektral'nyh izmerenii i
bolometram dlya izmerenii v nepreryvnom spektre.
Dolgoe vremya smesiteli sozdavalis' na osnove diodov s bar'erom
Shottki, prichem dlya snizheniya shumov oni ohlazhdalis' do 
K. V poslednie gody na chastotah do 
GGc nailuchshie
rezul'taty polucheny so smesitelyami na osnove tunnel'nyh perehodov
sverhprovodnik-izolyator-sverhprovodnik (SIS). Ih shumy uzhe vplotnuyu
priblizilis' k "kvantovomu predelu",
(ris. 1). Takoi priemnik ispol'zovalsya neodnokratno i
nami v nablyudeniyah na RT-22 KrAO [5]. Sverhprovodyashii
material, ispol'zuemyi v etih smesitelyah, kak pravilo, niobii
(Ni), u kotorogo shirina "energeticheskoi sheli" sootvetstvuet
GGc. Na bolee vysokih chastotah harakteristiki SIS
smesitelei bystro uhudshayutsya.
Ris. 1.
Shumovaya temperatura millimetrovyh i submillimetrovyh
priemnikov raznogo tipa v zavisimosti ot chastoty v edinicah
"kvantovogo predela", 
Na etih bolee vysokih chastotah luchshie parametry dostignuty so
smesitelyami, predstavlyayushimi soboi bolometry na goryachih
elektronah. Princip ih deistviya osnovan na razogreve elektronov
izlucheniem v tonkih plenkah sverhprovodnika i bystroi ih
relaksacii za schet libo fononnogo, libo diffuzionnogo ohlazhdeniya.
Izmeneniya elektronnoi temperatury vedut k izmeneniyu soprotivleniya.
Korotkoe vremya relaksacii pozvolyaet ispol'zovat' ih kak smesiteli.
Takie priemniki uzhe uspeshno ispol'zovalis' na chastotah do 
TGc [6].
Chuvstvitel'nost' bolometrov prinyato harakterizovat' velichinoi
porogovoi moshnosti (NEP - noise equivalent power), kotoraya dlya
luchshih submillimetrovyh bolometrov sostavlyaet seichas
VtGc
[7] i est' nadezhda na
dal'neishee uluchshenie etogo parametra. Rabochaya temperatura takih
vysokochuvstvitel'nyh bolometrov sostavlyaet 100-300 mK.
Kak mozhno videt', shumy millimetrovyh i submillimetrovyh priemnikov uzhe priblizhayutsya k svoemu predel'nomu znacheniyu. Mozhno li dal'she povysit' ih effektivnost'? Da, po krainei mere dlya protyazhennyh istochnikov, esli realizovat' vozmozhnost' "radiovideniya", to est' to, chto estestvennym obrazom dostigaetsya v optike i, otchasti, v IK-diapazone. Ved' opticheskii instrument daet nam srazu izobrazhenie ob'ekta - vozmozhno, po millionam pikselei. A v radiodiapazone do nedavnih por takoe izobrazhenie poluchalos' posledovatel'no, tochka za tochkoi. V nastoyashee vremya v ryade laboratorii vedutsya razrabotki mnogoluchevyh priemnyh sistem millimetrovogo i submillimetrovogo diapazonov (ris. 2). Nekotorye iz nih uzhe rabotayut.
|
Ris. 2. Mnogoluchevoi SIS-priemnik diapazona dlin voln 3 mm, razrabatyvaemyi v Chalmerskom tehnicheskom universitete gruppoi V.Belickogo s uchastiem sotrudnikov IPF RAN |
<< Predel chuvstvitel'nosti radioastronomicheskih priemnikov Spektroanalizatory >>
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
astronomicheskie instrumenty - Priborostroenie
Publikacii so slovami: astronomicheskie instrumenty - Priborostroenie | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
