Дифференциальный сверхпроводящий детектор
сверхпроводящий болометрический детектор. системы дистанционного термодинамического контроля радиометрические тепловые сенсоры тонкопленочные структуры Сверхпроводящие структуры
Изобретение относится к области техники электросвязи и измерительной техники, в частности к радиометрическим тепловым сенсорам на основе сверхпроводимости.
Изобретение призвано реализовать технологию дифференциальных (балансных) измерений на основе сверхпроводящих детекторов, например, с электронным газом, для применения в матрицах радио-видения, в том числе, в терагерцовом диапазоне частот. Параметры устройства на конкретный частотный диапазон могут быть рассчитаны с применением стандартных методов электромагнитного моделирования, а чип изготовлен методами тонкопленочной технологии.
Технический результат, достигаемый в изобретении, заключается в получении сигнала, пропорционального разности мощностей, приходящих на две планарные антенны. Технический результат достигается в изобретении за счет нового решения по интеграции двух одинаковых антенн, согласованных с терморезистивными мостиками, в резонатор так, что при равенстве воздействующих на мостики сигналов в резонаторе не происходит изменение добротности. Изменение добротности происходит, если разогрев двух мостиков перестает быть одинаковым.
Преимущества изобретения состоят в улучшении чувствительности и пространственного разрешения сверхпроводящего терморезистивного датчика до предела, ограниченного фундаментальными соотношениями для чувствительности детектора и дифракционными эффектами терагерцовой оптики, а также в технической простоте получения такого результата. Условие резонансного согласования между двумя сенсорами c дифференциальным эффектом относительно падающего терагерцового излучения гарантирует высокую степень помехозащищенности детекторов. Дисбаланс приходящей терагерцовой мощности можно различить по возрастанию или уменьшению мощности в линии считывания и сопоставить этот сигнал одному из двух сенсоров.
Изобретение может применяться как для регистрации и измерения мощности сверхмалых электрических сигналов, так и системах дистанционного термодинамического контроля, в том числе в изображающих сенсорах в области миллиметровых, субмиллиметровых и инфракрасных волн в радиоастрономии и для систем поддержания общественной безопасности, а также в составе средств неразрушающего контроля устройств и материалов.
Игорь
Головчанский
Анатольевич
Заведующий лабораторей криоэлектронных систем
Кандидат физико-математических наук
Отсутствует
M-5961-2014
36720508600
581551
0000-0001-9469-037X
РОССИЯ
Елена
Босова
Владимировна
Главный специалист ОПКиАНД по доверенности №29-312 от 03.02.2021
РОССИЯ
29.03.30
Криогенная техника и методика физического эксперимента
29.19.29
Сверхпроводники
01.03.UB
PHYSICS, APPLIED
01.03.UK
PHYSICS, CONDENSED MATTER
Сергей
Шитов
Витальевич
РОССИЯ
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
1187746579690
Петр
Мордовской
Григорьевич
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные казенные учреждения
МИСиС, НИТУ "МИСиС"
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"
1027739439749
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные бюджетные учреждения