张文
- 作品数：12 被引量：49H指数：3
- 供职机构：中国科学院紫金山天文台更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院战略性先导科技专项国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：理学天文地球电子电信机械工程更多>>
- 高性能超导相变边缘单光子探测器
- ＜正＞宇宙中的脉冲星、低质量X射线双星等会辐射出毫秒量级的光学脉冲。对这些天体的研究需要具有高时间分辨率和高能量分辨率的快速单光子探测器。超导相变边缘（Transition-edge sensor,TES）单光子探测器具...
- 张文
- 新型太赫兹波束分离器的设计被引量：1
- 2020年
- 近年来,随着射电望远镜外差式阵列接收机的发展,基于相位光栅技术的波束分离器在亚毫米波长范围内得到了重要的应用,它能够将单个本地振荡器信号经过分束同步传送到超导SIS/HEB混频器阵列接收机中。由于太赫兹频段相位光栅的特征尺寸在亚微米级,其加工精度直接影响器件性能,给微加工技术带来巨大挑战。基于此,笔者所在课题组结合相位编码超材料技术设计了一种新型的太赫兹四波束分离器,仅需利用单层超材料编码单元便可实现宽带电磁波束的分离,波束转换效率高,结构简单且易于加工,同时反射波束的方向可灵活调节。为了与实际测试系统相匹配,着重研究了不同入射角度下的波束分离,并得到了最佳的斜入射角度范围(小于30°),相对工作带宽可达52%,反射的四个波束功率相差不超过10%,这为太赫兹频段射电望远镜超导混频器阵列接收机的本振信号功率分配提供了新的解决方案,也有利于其他新型太赫兹功能器件的设计和发展。
- 张岩李春卞博锐张文蒋玲
- 关键词：相位编码超材料
- 660-GHz频段波导型SIS混频器嵌入阻抗的特性研究(英文)被引量：3
- 2002年
- 基于三维电磁场仿真软件HFSS和类似于准光学天线的集总源法 ,对一 6 6 0GHz超导混频器的嵌入阻抗在整个 6 0 0 72 0GHz的工作频带范围内进行了详细的分析研究 .同时 ,还系统地分析计算了SIS结芯片的馈点偏移(包括水平偏移和垂直偏移 )及芯片厚度和背向短路器长度变化所产生的影响 .分析结果表明 ,该混频器的嵌入阻抗为 35Ω左右 ,而且在整个工作频带内变化缓慢 ,能够实现宽频带匹配 .SIS结芯片馈点的位置对嵌入阻抗没有太大的影响 ,但芯片厚度的影响非常明显 .这些结果对超导SIS混频器的研制有很好的指导意义 .
- 张文单文磊史生才
- 关键词：亚毫米波工作频带
- 高性能超导相变边缘单光子探测器(特邀)被引量：3
- 2023年
- 研究了钛膜的特性及调控机制,通过烘烤后处理工艺分析了临界温度随烘烤时间和烘烤温度的变化关系,发现临界温度随烘烤时间对数降低,但是随烘烤温度指数降低。拓展了二流体模型提取了超导相变边缘单光子探测器的温度灵敏度系数和电流灵敏度系数,并结合脉冲响应得到了器件的热容,进一步理论计算了能量分辨率对器件临界温度的依存性。最终,在器件制备过程中集成光学腔体,在1550 nm波长的光子吸收效率接近100%。研制的超导相变边缘单光子探测器系统探测效率超过90%,能量分辨率约为0.5 eV,可分辨至少10个1550 nm光子,满足快速时变天体的观测需求。
- 李佩展钟家强张文王争耿悦姚骑均缪巍任远李婧史生才
- 关键词：单光子探测能量分辨率量子效率
- 超高灵敏度太赫兹超导探测技术发展被引量：12
- 2017年
- 太赫兹波段占有宇宙微波背景(CMB)辐射以后宇宙空间近一半的光子能量,该波段在天文学研究中具有不可替代的作用,因此太赫兹天文学的研究,具有极其重要的科学意义。本文系统介绍了基于超高灵敏度太赫兹超导探测技术的太赫兹相干探测器发展状况,包括超导隧道结混频器(SIS)和超导热电子混频器(HEB),以及以超导动态电感探测器(MKIDs)和超导相变边缘探测器(TES)为代表的非相干探测器的研究。在此基础上,展望了该领域未来发展趋势,对我国太赫兹天文探测技术的发展具有一定的参考意义。
- 李婧张文缪巍史生才
- 关键词：太赫兹超导相干探测
- 高灵敏度太赫兹超导探测器助力探索未知宇宙——记中国科学院紫金山天文台毫米波和亚毫米波技术实验室
- 2016年
- 太赫兹（Terahertz,THz）波段一般指0.1～10THz的频率区间，对应波长范围为从3毫米到30微米，覆盖短毫米波至亚毫米波段（远红外）。对天文研究而言，太赫兹波段拥有宇宙微波背景（CMB）辐射之后宇宙空间近一半的光子能量，是研究宇宙起源的重要途径。并且早期遥远天体由于多普勒频移效应，辐射落入太赫兹波段，且星际尘埃吸收早期遥远天体的紫外可见光后产生亚毫米波辐射。所以，它是观测早期遥远天体的最佳波段。此外，星际介质的遮挡在太赫兹波段远弱于可见光与近红外波段，所以太赫兹波段的观测有助于揭示星际尘埃和气体分子云内部星际介质和恒星的物理状态。
- 任远张文李婧缪巍史生才
- 关键词：毫米波技术紫金山天文台宇宙空间赫兹
- 中国超导电子学研究及应用进展被引量：14
- 2021年
- 超导体的发现距今已有近110年了,高温超导体的发现也已经有30多年了.超导材料的电子学应用在最近一二十年取得了突破性进展.高温超导微波器件显示了比传统微波器件更优越的性能,已经在移动通信、雷达和一些特殊通信系统中取得了规模化应用.超导量子干涉器件以其磁场和电流测量的超高灵敏度,成为地质勘探、磁共振成像和生物磁成像等领域不可替代的手段.包括超导隧道结混频器、超导热电子混频器、超导转变沿探测器及超导单光子探测器等在内的超导传感器/探测器可以探测全波段的电磁波及各种宇宙辐射,具有接近量子极限的超高灵敏度,在地球物理、天体物理、量子信息技术、材料科学及生物医学等众多前沿领域发挥越来越重要的作用.超导参量放大器已经成为实现超导量子计算的关键器件.超导集成电路技术已被列入国际器件与系统技术路线图,成为后摩尔时代微电子领域的前沿阵地之一.在计量科学中,超导约瑟夫森效应及约瑟夫森结阵器件被广泛应用于量子电压基准和国际单位制基本单位的重新定义中.在当前的量子信息技术热潮中,超导电子学扮演重要角色,同时量子热潮也大力推动了超导电子学的发展.本文主要对近几年我国超导电子学研究和应用的现状与进展进行概括总结.
- 李春光李春光王佳王佳吴云吴云王旭王旭孙亮孙亮任洁董慧董慧贺青高波李浩李浩尤立星林志荣屈继峰
- 超高灵敏度太赫兹超导探测器被引量：12
- 2015年
- 太赫兹(THz)波段一般定义为0.1—10 THz的频率区间,对应波长范围3 mm—30μm,覆盖短毫米波至亚毫米波段(远红外).尽管人们早已认识到太赫兹波段具有非常重要的科学意义和广泛的应用前景,但该波段仍然是一个有待全面研究和开发的电磁频率窗口.因此,太赫兹波段的天文观测在天体物理及宇宙学研究中具有不可替代的作用,对于理解宇宙状态和演化具有非常重要的意义.具有超高灵敏度的太赫兹超导探测器,已经成为太赫兹波段观测的主要手段.本文主要阐述了太赫兹超导探测器的基本类型和工作原理,以及中国科学院紫金山天文台在该领域的主要研究成果和进展.
- 史生才李婧张文缪巍
- 关键词：太赫兹超导灵敏度探测器
- 高灵敏度太赫兹探测模块低温杜瓦设计及力热特性研究被引量：2
- 2023年
- 高灵敏度太赫兹探测模块(High Sensitivity Terahertz Detection Module,HSTDM)是中国空间站巡天望远镜的科学载荷之一,主要开展太赫兹天文观测任务.该模块的核心是工作在10 K温区的氮化铌超导隧道结(Superconductor-Insulator-Superconductor,SIS)混频器,其低温制冷条件由满足空间应用的两级脉冲管制冷机提供.能最大限度减小制冷机热负载的低温杜瓦是实现这一空间10 K温区制冷环境的关键部件,且需要适应火箭发射力学振动环境.主要介绍了这一专用低温杜瓦的结构设计、力学特性仿真分析与试验测试以及热特性仿真分析.低温杜瓦的基频为189.36 Hz,力学分析结果表明内部支撑结构最大应力小于材料的屈服应力,振动试验结果表明低温杜瓦结构能够适应力学环境.低温杜瓦内部结构对制冷机一级冷端的漏热量为1800 mW,对二级冷端的漏热量为20.6 mW,均小于制冷机的制冷量,热分析结果表明低温杜瓦支撑结构的热设计满足隔热要求.力热特性研究结果表明该低温杜瓦设计能够满足太赫兹探测模块的空间应用需求.
- 张坤张坤姚骑均刘冬李婧李婧张文刘彦杰全加
- 关键词：热设计
- 超导相变边缘单光子探测器
- ＜正＞宇宙中的脉冲星、低质量X射线双星等会辐射出毫秒量级的光学脉冲。对这些天体的研究需要具有高时间分辨率和高能量分辨率的快速单光子探测器。超导相变边缘（Transition-edge sensor,TES）单光子探测器利...
- 张文
