RU2469280C1 - Low-temperature adjustable black body radiation source - Google Patents

Low-temperature adjustable black body radiation source Download PDF

Info

Publication number
RU2469280C1
RU2469280C1 RU2011120785/28A RU2011120785A RU2469280C1 RU 2469280 C1 RU2469280 C1 RU 2469280C1 RU 2011120785/28 A RU2011120785/28 A RU 2011120785/28A RU 2011120785 A RU2011120785 A RU 2011120785A RU 2469280 C1 RU2469280 C1 RU 2469280C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
low
radiation source
wavelength
waveguides
blackbody radiation
Prior art date
Application number
RU2011120785/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Александрович Тарасов
Валериан Самсонович Эдельман
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Учреждение Российской академии наук Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН filed Critical Учреждение Российской академии наук Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН
Priority to RU2011120785/28A priority Critical patent/RU2469280C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2469280C1 publication Critical patent/RU2469280C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Radiation Pyrometers (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: low-temperature adjustable black body radiation source has a black body radiator, a heater and a thermometer placed in a cold chamber. In one version, the device includes a wide-aperture array of below-cutoff waveguides which overlaps the output aperture of the source and is thermally connected to the cold wall of the chamber. In another version, the device includes a superconducting thin-film filter which is thermally connected to the cold chamber and is a superconductor film with aperture energy which corresponds to the cutoff frequency, having an array of openings whose size is less than half the given cutoff wavelength.
EFFECT: suppression of the low-frequency component of black body radiation when used in the terahertz frequency band.
7 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике, области фоточувствительных приборов, предназначенных для обнаружения теплового излучения, к охлаждаемым приемникам ИК излучения.The invention relates to measuring equipment, the field of photosensitive devices designed to detect thermal radiation, to cooled IR receivers.

Для калибровки и аттестации криогенных терагерцовых и ИК приемников излучения используют как традиционные методы калибровки с мощным источником излучения и многоступенчатыми аттенюаторами, так и криогенные источники теплового излучения черного тела.To calibrate and certify cryogenic terahertz and infrared radiation detectors, both traditional calibration methods with a powerful radiation source and multi-stage attenuators and cryogenic sources of thermal radiation from a black body are used.

Известно устройство-аналог: источник калиброванного излучения черного тела в миллиметровом диапазоне с биконической полостью [M.Jungang, M.Ning, B.Ming, X.Dong, H.Anyong, L.Dawei. Millimeter wave blackbody radiation calibration source with biconical cavity serial structure, CN 101666684 (A), application CN 20091093483 20090928], представляющее собой металлическую периодическую коническую структуру, внутренние стенки которой покрыты поглощающим материалом, что позволяет уменьшить отражения от входной апертуры и достичь более точного соответствия эффективной температуры излучения и температуры черного тела. Аналог обеспечивает удовлетворительную точность калибровки в миллиметровом диапазоне волн, однако при калибровке на более коротких волнах создает недопустимо высокую длинноволновую засветку.A device-analogue is known: a calibrated blackbody radiation source in the millimeter range with a biconical cavity [M.Jungang, M.Ning, B.Ming, X.Dong, H.Anyong, L.Dawei. Millimeter wave blackbody radiation calibration source with biconical cavity serial structure, CN 101666684 (A), application CN 20091093483 20090928], which is a periodic metallic conical structure, the inner walls of which are coated with absorbing material, which allows to reduce reflections from the input aperture and achieve a more accurate match effective radiation temperature and black body temperature. The analogue provides satisfactory calibration accuracy in the millimeter wavelength range, however, when calibrating at shorter waves, it creates an unacceptably high long-wavelength illumination.

Известно устройство-аналог: инфракрасный криогенный источник излучения [K.Rin, H.Nanba. Infrared cryogenic background radiation source device, JP 2006010494 (A)], состоящий из контейнера с жидким азотом, источника излучения черного тела и экранирующего колпака с входным окном, внутри которых находится сухой обменный газ. Недостатками аналога являются единственное значение яркостной температуры, равное температуре жидкого азота, и высокие значения плотности излучения в миллиметровом/субмиллиметровом диапазонах.A device-analogue is known: infrared cryogenic radiation source [K.Rin, H.Nanba. Infrared cryogenic background radiation source device, JP 2006010494 (A)], consisting of a container with liquid nitrogen, a blackbody radiation source and a shielding cap with an inlet window, inside of which there is a dry exchange gas. The disadvantages of the analogue are the only value of the brightness temperature equal to the temperature of liquid nitrogen, and high values of the radiation density in the millimeter / submillimeter ranges.

Известно устройство-аналог: тепловой малоразмерный источник терагерцового или ИК излучения с наноосцилляторами в согласованном микроскопическом резонаторе с фотонными кристаллами [D.L.Barker, W.R.Owens, P.O.Kano. Thermally powered low dimensional nano-scale oscillators in coupled micro-scale photonic crystal resonant defect cavities for generation of terahertz or infrared radiation. US 20100108916 (A1)], состоящее из малоразмерных осцилляторов типа нанопроводников и нанотрубок с микроскопическими фотонными кристаллами с дефектными резонансами, позволяющими эффективно генерировать, согласовывать и излучать электромагнитные волны, а излучение отдельных осцилляторов объединяется в волноводной или квазиоптической системе. Недостатком аналога является некалиброванное значение спектральной плотности излучения и его спектральная неравномерность.A similar device is known: a thermal small-sized source of terahertz or infrared radiation with nano-oscillators in a matched microscopic resonator with photonic crystals [D.L. Barker, W.R. Owens, P.O. Kano. Thermally powered low dimensional nano-scale oscillators in coupled micro-scale photonic crystal resonant defect cavities for generation of terahertz or infrared radiation. US 20100108916 (A1)], which consists of small-sized oscillators such as nanowires and nanotubes with microscopic photonic crystals with defective resonances, which effectively generate, match and emit electromagnetic waves, and the radiation of individual oscillators is combined in a waveguide or quasi-optical system. The disadvantage of the analogue is the uncalibrated value of the spectral density of the radiation and its spectral non-uniformity.

Известно устройство-прототип: низкотемпературный перестраиваемый источник излучения черного тела [S.K.Wilcken, K.J.Davis. Low temperature adjustable blackbody apparatus. US 2008149861 (A1)], состоящий из источника излучения черного тела, снабженного нагревателем и термометром, и оптического окна, при этом в промежутке между источником излучения и оптическим окном пропускается сухой газ. Температура холодного элемента, присоединенного к холодной ступени криостата, управляется системой поддержания температуры на заданном уровне, состоящей из нагревателя, термометра и схемы управления температурой. Недостатком прототипа, как и большинства аналогов, является сильно неравномерное спектральное распределение мощности в субмиллиметровом диапазоне, спадающее на много порядков величины с ростом частоты в терагерцовом диапазоне. При увеличении температуры черного тела излучение на низких частотах растет значительно быстрее, чем в терагерцовом диапазоне. В результате уровень паразитного длинноволнового излучения оказывается столь высоким, что может приводить к насыщению и перегреву калибруемого приемника.A prototype device is known: a low-temperature tunable blackbody radiation source [S.K. Wilcken, K.J. Davis. Low temperature adjustable blackbody apparatus. US 2008149861 (A1)], consisting of a blackbody radiation source equipped with a heater and a thermometer, and an optical window, while dry gas is passed between the radiation source and the optical window. The temperature of the cold element connected to the cold stage of the cryostat is controlled by a temperature maintenance system at a predetermined level, consisting of a heater, a thermometer and a temperature control circuit. The disadvantage of the prototype, like most analogues, is the highly uneven spectral distribution of power in the submillimeter range, which decreases by many orders of magnitude with increasing frequency in the terahertz range. With increasing temperature of the black body, radiation at low frequencies grows much faster than in the terahertz range. As a result, the level of spurious long-wave radiation is so high that it can lead to saturation and overheating of the calibrated receiver.

Цель предлагаемого изобретения заключается в снижении мощности излучения на низких частотах для повышения точности калибровки источника путем введения в устройство излучателя матрицы запредельных волноводных структур, либо сверхпроводникового пленочного фильтра в качестве холодного широкоапертурного высокоэффективного фильтра высоких частот для полного отсечения длинноволновых компонент излучения черного тела.The aim of the invention is to reduce the radiation power at low frequencies to improve the accuracy of source calibration by introducing transverse matrix waveguide structures or a superconducting film filter into the emitter device as a cold wide-aperture high-efficiency high-pass filter to completely cut off the long-wavelength blackbody radiation components.

Поставленная цель достигается введением в устройство специального фильтра в виде матрицы запредельных волноводов либо тонкой пленки сверхпроводника. Такой фильтр, термически присоединенный к холодной камере криостата, позволяет поддерживать фоновое излучение на низких частотах на уровне температуры приемного элемента и, тем самым, избежать насыщения и перегрева прошедшим и собственным излучением.This goal is achieved by introducing into the device a special filter in the form of a matrix of transcendental waveguides or a thin film of a superconductor. Such a filter, thermally attached to the cold chamber of the cryostat, allows you to maintain background radiation at low frequencies at the temperature of the receiving element and, thereby, to avoid saturation and overheating of transmitted and intrinsic radiation.

Перечень фигурList of figures

Фиг.1. Схематическое изображение предлагаемого источника излучения, 1 - излучающее черное тело, 2 - нагреватель, 3 - термометр, 4 - фильтр в виде матрицы запредельных волноводов в поперечном сечении, 5 - холодная камера криостата.Figure 1. Schematic illustration of the proposed radiation source, 1 - radiating black body, 2 - heater, 3 - thermometer, 4 - filter in the form of a matrix of transcendent waveguides in cross section, 5 - cold chamber of the cryostat.

Фиг.2. Матрица круглых волноводов, вид со стороны излучения (слева) и поперечное сечение (справа).Figure 2. Matrix of circular waveguides, view from the side of radiation (left) and cross-section (right).

Фиг.3. Частотная зависимость логарифма спектральной плотности мощности излучения logS черного тела при температуре 30 К (сплошная кривая S30), 4 К (пунктирная кривая S4) и 2 К (штриховая кривая S2).Figure 3. Frequency dependence of the logarithm of the spectral power density of the radiation power logS of a black body at a temperature of 30 K (solid curve S30), 4 K (dashed curve S4) and 2 K (dashed curve S2).

Устройство (фиг.1) состоит из источника излучения черного тела (1), нагревателя черного тела (2), термометра (3), высокоэффективного фильтра высоких частот (4), помещенных в холодную камеру (5). Источник излучения черного тела представляет собой металлическую пластину размером, много больше длины волны, на излучающей поверхности которой нанесены специальные поглощающие покрытия. Поверхность может быть выполнена в виде металлической периодической конической структуры для уменьшения отражений и достижения высокой степени черноты поверхности более 90%. Нагреватель представляет собой пленочный или проволочный резистор с хорошим тепловым контактом к обратной стороне излучателя черного тела. Термометр также располагается с обратной стороны черного тела, имеет хороший тепловой контакт к его металлической поверхности, и может быть полупроводниковым, углеродным, металлопленочным или другим калиброванным криогенным термометром. Термометр и нагреватель присоединены к стандартной электронике для управления и поддержания температуры на заданном уровне.The device (Fig. 1) consists of a blackbody radiation source (1), a blackbody heater (2), a thermometer (3), a high-efficiency high-pass filter (4) placed in a cold chamber (5). The blackbody radiation source is a metal plate much larger than the wavelength, on the emitting surface of which special absorbing coatings are applied. The surface can be made in the form of a metal periodic conical structure to reduce reflections and achieve a high degree of surface blackness of more than 90%. The heater is a film or wire resistor with good thermal contact to the back of the blackbody emitter. The thermometer is also located on the back of the black body, has good thermal contact to its metal surface, and can be a semiconductor, carbon, metal film or other calibrated cryogenic thermometer. A thermometer and heater are connected to standard electronics to control and maintain the temperature at a predetermined level.

Матрица запредельных волноводных структур (фиг.2) в составе прямоугольной решетки отрезков круглых или прямоугольных запредельных волноводов представляет собой монолитную конструкцию, которая выполняется методом спаивания (сварки) отрезков волноводов, или методом выфрезировывания отверстий в плоской металлической пластине. Диаметр круглых волноводов или широкая стенка прямоугольных волноводов составляет половину длины волны отсечения, а длина, не меньше длины волны отсечения. Ослабление в таких запредельных волноводах на несколько порядков величины более эффективно, чем в стандартных сеточных фильтрах, выполненных из металлической пленки или фольги. Матрица запредельных структур термически присоединена к холодной камере криостата, что снижает уровень собственного теплового излучения фильтра до минимальной температуры в криостате.The matrix of transcendental waveguide structures (Fig. 2) as part of a rectangular lattice of segments of round or rectangular transcendental waveguides is a monolithic structure, which is performed by soldering (welding) of segments of the waveguides, or by the method of milling holes in a flat metal plate. The diameter of circular waveguides or the wide wall of rectangular waveguides is half the cut-off wavelength, and the length is not less than the cut-off wavelength. The attenuation in such transcendental waveguides by several orders of magnitude is more effective than in standard mesh filters made of a metal film or foil. The matrix of transcendental structures is thermally attached to the cold chamber of the cryostat, which reduces the level of the filter's own thermal radiation to a minimum temperature in the cryostat.

Сверхпроводниковый пленочный фильтр представляет собой пленку сверхпроводника с энергией сверхпроводящей щели, соответствующей частоте отсечения фильтра. Пленочный фильтр термически присоединен к холодной камере криостата и может быть дополнительно снабжен нагревателем и термометром для настройки частоты отсечения путем нагрева пленки и снижения величины энергетической щели, а вместе с ней и частоты отсечения фильтра. Без дополнительного нагрева частота отсечения составляет 80 ГГц для сверхпроводящей пленки алюминия и 600 ГГц для сверхпроводящей пленки ниобия. Такая пленка может быть перфорированной с размером отверстий, соответствующим половине длины волны отсечения. По сравнению с металлическими сеточными фильтрами повышение ослабления достигается за счет применения сверхпроводника, который полностью отражает излучение на частотах, ниже энергетической щели. В металлических несверхпроводящих сетках происходит возбуждение токов в проводниках сетки и переизлучение в пространство за фильтром, что приводит к просачиванию части низкочастотного излучения через фильтр.A superconducting film filter is a superconductor film with a superconducting gap energy corresponding to a cutoff frequency of the filter. The film filter is thermally connected to the cold chamber of the cryostat and can be additionally equipped with a heater and a thermometer to adjust the cutoff frequency by heating the film and reducing the energy gap, and with it the cutoff frequency of the filter. Without additional heating, the cutoff frequency is 80 GHz for a superconducting aluminum film and 600 GHz for a superconducting niobium film. Such a film may be perforated with a hole size corresponding to half the cut-off wavelength. Compared to metal strainers, an increase in attenuation is achieved through the use of a superconductor that fully reflects radiation at frequencies below the energy gap. In metal nonsuperconducting grids, currents are excited in the grid conductors and re-emitted into the space behind the filter, which leads to the leakage of part of the low-frequency radiation through the filter.

Применение нестандартных фильтров позволяет получить желаемый эффект значительного подавления низкочастотных компонент излучения черного тела при его использовании в терагерцовом диапазоне частот.The use of non-standard filters makes it possible to obtain the desired effect of significantly suppressing the low-frequency components of blackbody radiation when it is used in the terahertz frequency range.

Устройство работает следующим образом: тепловое излучение черного тела (1), температура которого управляется с помощью нагревателя (2) и термометра (3), пропускается через высокоэффективный холодный фильтр высоких частот (4), отсекающий все частоты ниже частоты энергетической щели. Применение фильтра позволяет убрать нежелательную фоновую засветку на низких частотах, ослабив мощность более чем на 50 дБ. В качестве высокоэффективного фильтра высоких частот (ФВЧ) может применяться матрица запредельных волноводов (фиг.2). Для круглого волновода запредельной является длина волны больше удвоенного диаметра волновода λс>2D, а для прямоугольного волновода - удвоенной ширины широкой стенки. Потери для запредельных волн волноводов длиной более длины волны превышают 50 дБ. Такой источник может быть широкоапертурным, поскольку размеры черного тела ограничены только размерами холодной камеры криостата (5). Применение круглых волноводов позволяет получить изотропное неполяризованное излучение. Применение прямоугольных волноводов позволяет получить поляризованное излучение на частотах вблизи частоты среза фильтра.The device operates as follows: thermal radiation of a black body (1), the temperature of which is controlled by a heater (2) and a thermometer (3), is passed through a high-efficiency cold high-pass filter (4), cutting off all frequencies below the frequency of the energy gap. The use of a filter allows you to remove unwanted background illumination at low frequencies, weakening the power by more than 50 dB. As a highly efficient high-pass filter (HPF), a matrix of transverse waveguides can be used (Fig. 2). For a circular waveguide, the wavelength is greater than twice the waveguide diameter λ c > 2D, and for a rectangular waveguide, it is twice the width of a wide wall. Losses for transcendental waves of waveguides longer than a wavelength exceed 50 dB. Such a source can be wide-aperture, since the dimensions of the black body are limited only by the dimensions of the cold chamber of the cryostat (5). The use of round waveguides makes it possible to obtain isotropic nonpolarized radiation. The use of rectangular waveguides allows one to obtain polarized radiation at frequencies near the cutoff frequency of the filter.

Другой вариант ФВЧ представляет собой тонкую пленку сверхпроводника, которая отражает все частоты ниже частоты энергетической щели и является полупрозрачной для более высоких частот. Соотношение между частотой и энергетической щелью описывается выражениемAnother variant of the HPF is a thin film of a superconductor, which reflects all frequencies below the frequency of the energy gap and is translucent for higher frequencies. The relationship between frequency and energy gap is described by the expression

hf>Δ/e,hf> Δ / e,

где h - постоянная Планка, f - частота сигнала, А - энергия щели, е - заряд электрона. Характерные значения частоты энергетической щели для стандартных сверхпроводников Ti, Al, Nb составляют 20 ГГц, 80 ГГц, 600 ГГц.where h is the Planck constant, f is the frequency of the signal, A is the gap energy, e is the electron charge. The characteristic values of the energy gap frequency for standard Ti, Al, and Nb superconductors are 20 GHz, 80 GHz, and 600 GHz.

Пленка сверхпроводника может быть перфорированной для улучшения пропускания на высоких частотах и содержать нагреватель и термометр для настройки температуры и значения энергетической щели.The superconductor film may be perforated to improve transmission at high frequencies and include a heater and a thermometer to adjust the temperature and energy gap.

Калибровка приемников по холодной и теплой нагрузке широко применяется в радиотехнике и в радиоастрономии. В случае частот не выше 100 ГГц тепловые источники излучения обеспечивают равномерную спектральную плотность излучения, и калибровка проводится по простому соотношениюCalibration of receivers for cold and warm load is widely used in radio engineering and in radio astronomy. In the case of frequencies no higher than 100 GHz, thermal radiation sources provide a uniform spectral density of radiation, and calibration is carried out according to a simple relation

Figure 00000001
Figure 00000001

где δР - мощность излучения, k - постоянная Больцмана, Т - температура черного тела излучателя, δf - полоса пропускания приемника. Для более высоких частот мощность излучения быстро спадает и необходимо пользоваться формулой Планкаwhere δР is the radiation power, k is the Boltzmann constant, T is the temperature of the black body of the emitter, and δf is the passband of the receiver. For higher frequencies, the radiation power decreases rapidly and it is necessary to use the Planck formula

Figure 00000002
Figure 00000002

где h - постоянная Планка. В этом случае плотность мощности экспоненциально спадает с ростом частоты и при аттестации приемного устройства с широкополосной и неравномерной спектральной функцией приводит к значительным погрешностям и перегреву приемного элемента низкочастотным фоновым излучением. На Фиг.3 приведены частотные зависимости спектральной плотности мощности излучения, попадающего в приемную структуру для трех значений температуры черного тела. Первая зависимость S30 соответствует повышенным температурам черного тела (Т=30 К), как в прототипе, и отличается достаточной равномерностью в диапазоне частот 100-1000 ГГц. Две других приведены для температуры черного тела 4 К и 2 К, они резко спадают с ростом частоты. Из этих зависимостей видно, что при низких температурах черного тела мощность излучения на низких частотах намного порядков величины выше, чем на высоких частотах. В результате при калибровке даже селективных приемников будет возникать систематическая ошибка за счет недооценки полной поглощаемой мощности, в то время как применение предложенных специальных фильтров позволяет подавить это паразитное излучение ниже значений, приводящих к погрешностям калибровки.where h is Planck's constant. In this case, the power density decreases exponentially with increasing frequency and, upon certification of a receiving device with a broadband and uneven spectral function, leads to significant errors and overheating of the receiving element by low-frequency background radiation. Figure 3 shows the frequency dependence of the spectral power density of the radiation falling into the receiving structure for three values of the temperature of the black body. The first dependence of S30 corresponds to elevated temperatures of the black body (T = 30 K), as in the prototype, and is characterized by sufficient uniformity in the frequency range of 100-1000 GHz. The other two are given for black body temperatures of 4 K and 2 K; they sharply decrease with increasing frequency. It can be seen from these dependences that at low temperatures of the black body, the radiation power at low frequencies is much orders of magnitude higher than at high frequencies. As a result, when calibrating even selective receivers, a systematic error will occur due to underestimation of the total absorbed power, while the use of the proposed special filters allows us to suppress this spurious radiation below values that lead to calibration errors.

В качестве примера реализации такого источника был изготовлен образец с размерами черного тела 50×50 мм, покрытый пленкой поглотителя излучения с ослаблением 20 дБ. В качестве фильтра применен ФВЧ в виде медной фольги толщиной 50 мкм с решеткой квадратных отверстий размером 0.5×0.5 мм и периодом 1 мм. При ослаблении низкочастотных компонент сигнала на 20-30 дБ такой экспериментальный образец давал удовлетворительные результаты калибровки цепочки болометров на холодных электронах.As an example of the implementation of such a source, a sample with a blackbody size of 50 × 50 mm was coated with a film of a radiation absorber with attenuation of 20 dB. A high pass filter in the form of a 50 μm thick copper foil with a grid of square holes 0.5 × 0.5 mm in size and a period of 1 mm was used as a filter. When the low-frequency components of the signal were attenuated by 20-30 dB, such an experimental sample yielded satisfactory calibration results for a chain of cold-electron bolometers.

Таким образом, техническим результатом предлагаемого устройства является отсечение мощных низкочастотных компонент излучения в диапазоне частот до 600 ГГц, и, следовательно, повышение точности калибровки приемных устройств с помощью такого источника излучения.Thus, the technical result of the proposed device is the cutting off of powerful low-frequency radiation components in the frequency range up to 600 GHz, and, therefore, improving the accuracy of calibration of receiving devices using such a radiation source.

Claims (7)

1. Низкотемпературный перестраиваемый источник излучения черного тела, состоящий из излучателя черного тела, нагревателя и термометра, размещенных в холодной камере, отличающийся введением в устройство широкоапертурной матрицы запредельных волноводов, перекрывающей выходную апертуру источника и термически присоединенной к холодной стенке камеры.1. A low-temperature tunable blackbody radiation source, consisting of a blackbody radiator, a heater and a thermometer placed in a cold chamber, characterized by introducing into the device a wide-aperture matrix of transverse waveguides that overlaps the source aperture of the source and is thermally connected to the cold chamber wall. 2. Низкотемпературный перестраиваемый источник излучения черного тела по п.1, отличающийся тем, что широкоапертурная матрица запредельных волноводов выполнена в виде решетки круглых отверстий длиной более длины волны и диаметром меньше половины длины волны в круглом волноводе запредельном для заданной частоты среза.2. The low-temperature tunable blackbody radiation source according to claim 1, characterized in that the wide-aperture matrix of the transverse waveguides is made in the form of a lattice of round holes longer than the wavelength and a diameter of less than half the wavelength in the circular waveguide beyond the specified cutoff frequency. 3. Низкотемпературный перестраиваемый источник излучения черного тела по п.1, отличающийся тем, что широкоапертурная матрица запредельных волноводов выполнена в виде круглых волноводов длиной более длины волны и диаметром меньше половины длины волны в круглом волноводе запредельном для заданной частоты среза.3. The low-temperature tunable blackbody radiation source according to claim 1, characterized in that the wide-aperture matrix of the transverse waveguides is made in the form of circular waveguides longer than the wavelength and a diameter less than half the wavelength in the circular waveguide beyond the specified cutoff frequency. 4. Низкотемпературный перестраиваемый источник излучения черного тела по п.1, отличающийся тем, что в качестве широкоапертурной матрицы запредельных волноводов матрицы использованы отрезки прямоугольных волноводов длиной более длины волны и широкой стенкой меньше половины длины волны в волноводе запредельном для заданной частоты среза.4. The low-temperature tunable blackbody radiation source according to claim 1, characterized in that segments of rectangular waveguides longer than the wavelength and a wide wall less than half the wavelength in the waveguide beyond the specified cutoff frequency are used as the wide-aperture matrix of the transverse matrix waveguides. 5. Низкотемпературный перестраиваемый источник излучения черного тела, отличающийся тем, что в устройство введен сверхпроводящий тонкопленочный фильтр, термически присоединенный к холодной камере и представляющий собой пленку сверхпроводника с энергией щели, соответствующей частоте отсечения, содержащую матрицу отверстий размером меньше половины заданной длины волны среза.5. A low-temperature tunable blackbody radiation source, characterized in that a superconducting thin-film filter is inserted into the device and is thermally attached to the cold chamber and is a superconductor film with a slit energy corresponding to the cut-off frequency containing an array of holes smaller than half the specified cut-off wavelength. 6. Низкотемпературный перестраиваемый источник излучения черного тела по п.5, отличающийся тем, что сверхпроводящий фильтр выполнен в виде сверхпроводящей пленки алюминия для отсечения частот ниже 80 ГГц.6. The low-temperature tunable blackbody radiation source according to claim 5, characterized in that the superconducting filter is made in the form of a superconducting aluminum film to cut off frequencies below 80 GHz. 7. Низкотемпературный перестраиваемый источник излучения черного тела по п.5, отличающийся тем, что сверхпроводящий фильтр выполнен в виде сверхпроводящей пленки ниобия для отсечения частот ниже 600 ГГц. 7. The low-temperature tunable blackbody radiation source according to claim 5, characterized in that the superconducting filter is made in the form of a superconducting niobium film for cutting off frequencies below 600 GHz.
RU2011120785/28A 2011-05-24 2011-05-24 Low-temperature adjustable black body radiation source RU2469280C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011120785/28A RU2469280C1 (en) 2011-05-24 2011-05-24 Low-temperature adjustable black body radiation source

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011120785/28A RU2469280C1 (en) 2011-05-24 2011-05-24 Low-temperature adjustable black body radiation source

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2469280C1 true RU2469280C1 (en) 2012-12-10

Family

ID=49255813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011120785/28A RU2469280C1 (en) 2011-05-24 2011-05-24 Low-temperature adjustable black body radiation source

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2469280C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2139613C1 (en) * 1993-08-27 1999-10-10 Мурата Мануфакчуринг Ко., Лтд. Thin-film multilayer electrode coupled by high-frequency electromagnetic field, high-frequency transmission line, high-frequency resonator, high-frequency filter, high- frequency band-pass rejection filter and high-frequency device
WO2000022392A1 (en) * 1998-10-13 2000-04-20 Raytheon Company Low-temperature blackbody radiation source
US20080149861A1 (en) * 2006-12-22 2008-06-26 Wilcken Stephen K Low-temperature adjustable blackbody apparatus
RU100338U1 (en) * 2010-07-12 2010-12-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) ELECTROMAGNETIC RADIATION PROTECTION DEVICE

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2139613C1 (en) * 1993-08-27 1999-10-10 Мурата Мануфакчуринг Ко., Лтд. Thin-film multilayer electrode coupled by high-frequency electromagnetic field, high-frequency transmission line, high-frequency resonator, high-frequency filter, high- frequency band-pass rejection filter and high-frequency device
WO2000022392A1 (en) * 1998-10-13 2000-04-20 Raytheon Company Low-temperature blackbody radiation source
US20080149861A1 (en) * 2006-12-22 2008-06-26 Wilcken Stephen K Low-temperature adjustable blackbody apparatus
RU100338U1 (en) * 2010-07-12 2010-12-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) ELECTROMAGNETIC RADIATION PROTECTION DEVICE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hubmayr et al. Photon-noise limited sensitivity in titanium nitride kinetic inductance detectors
Xu et al. Radiative cooling of a superconducting resonator
McCarrick et al. Horn-coupled, commercially-fabricated aluminum lumped-element kinetic inductance detectors for millimeter wavelengths
McCarrick et al. Design and performance of dual-polarization lumped-element kinetic inductance detectors for millimeter-wave polarimetry
Kulygin et al. Switching of subterahertz waves within a duration range of ten orders of magnitude
RU2469280C1 (en) Low-temperature adjustable black body radiation source
Sayre et al. Design and characterization of 90 GHz feedhorn-coupled TES polarimeter pixels in the SPTPol camera
Rownd et al. Design and performance of feedhorn-coupled bolometer arrays for SPIRE
CN108767628A (en) The method and apparatus for generating Terahertz based on multicycle structure PPLN cascade difference frequency
Wang et al. Simons Observatory focal-plane module: In-lab testing and characterization program
Kawamura et al. Superconductive hot-electron-bolometer mixer receiver for 800-GHz operation
CN208806465U (en) A kind of nonlinear crystal based on multicycle structure obtains the device of THz source
Hu et al. Frequency selective surface applications in millimeter wave imaging diagnostics for fusion plasmas
Church et al. A compact high-efficiency feed structure for cosmic microwave background astronomy at millimetre wavelengths
Karasik et al. Noise measurements in hot-electron titanium nanobolometers
Pütz et al. 1.9 THz waveguide HEB mixers for the upGREAT low frequency array
Edelman et al. Capillary quasioptical highpass filter
Bleem et al. Optical properties of Feedhorn‐coupled TES polarimeters for CMB polarimetry
Yu et al. Recent advances in ECE imaging performance
Tretyakov et al. Ultrawide noise bandwidth of NbN hot-electron bolometer mixers with in situ gold contacts
Nolen et al. Antenna-coupled niobium bolometers for millimeter-wave imaging arrays
Kulygin et al. Novel Conception of Loss Tangent Media Measurement with Laser-Driven Gallium Arsenide Switches
US10564039B2 (en) System and method for portable multi-band black body simulator
Kowalczyk et al. Measurement of back-bombardment temperature rise in microwave thermionic electron guns
US3434071A (en) Incoherent microwave generator including a gas discharge tube

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200525

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20210322