Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование характеристик новых типов сверхпроводниковых болометров и разработка методик их формирования

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
02.434.11.7031

Проведение поисковых исследований и получение новых знаний с использованием возможностей международной кооперации

Этапы проекта

1
07.11.2005 - 08.12.2005
Выполнен теоретический анализ транспорта энергии от сигнальных фотонов к электронному газу, ограниченному в объеме нормального металла для различных значений энергетической щели сверхпроводящих электродов.
Дана оценка достижимых уровней чувствительности прибора, проведен теоретический анализ обработки сигналов в сверхпроводящих интерференционных фильтрах (СКИФ) НЧ и СВЧ диапазонов для различных значений динамического сопротивления источника. Дана оценка достижимых уровней чувствительности прибора.
Развернуть
2
01.01.2006 - 31.07.2006
- разработан, изготовлен и протестирован ВТСП СВЧ СКВИД-усилитель сигнала как протопип усилителя мультиплексорной системы считывания с частотным разделением каналов;
- оптимизирована конструкция и параметры НТСП СКВИД-амперметра, изготовленного интегрально по планарной технологии для использования совместно с болометром на холодных электронах;
- реализована токовая чувствительность во входной катушке СКВИДа равная 5пА/Гц в полосе частот от 10 Гц до 10 кГц.
Развернуть
3
01.08.2006 - 31.10.2006
Выполнен теоретический анализ транспорта энергии от сигнальных фотонов к электронному газу, ограниченному в объеме нормального металла для различных значений энергетической щели сверхпроводящих электродов. Найдены величины теплопроводности через S – N границу в наноболометре в случаях равновесной и неравновесной функций распределения электронов.
Показано, что при оптимизации наноболометра и системы считывания сигнала может быть получена чувствительность на уровне 10-19 Вт Гц -1/2.
Выполнен теоретический анализ обработки сигналов в сверхпроводящих квантовых интерференционных фильтрах (СКИФ) для усилителей СВЧ-диапазона.
Найдена топология СВЧ усилителя, допускающая использование СКИФ массива из N интерферометров для улучшения достижимых уровней чувствительности прибора в N1/2 раз. В результате разработан, изготовлен и протестирован ВТСП СВЧ СКВИД-усилитель сигнала как прототип усилителя мультиплексорной системы считывания с частотным разделением каналов. Центр полосы усиления 6 ГГц, усиление достигает 8 dB, ширина полосы усиления равна 0.8 ГГц. Шумовая температура при работе в гелии составляет 1 – 2 К.
Оптимизирована конструкция и параметры СКВИД-амперметра, изготовленного интегрально по планарной технологии для использования совместно с болометром на холодных электронах в тонкой пленке металла. Расчетное значение собственного эквивалентного токового шума СКВИДа во входной катушке составляет не больше 1 пА/Гц1/2.
Произведен анализ характеристик дополнительного трансформатора и его оптимизация с точки зрения работы СКВИДа с болометром. По оценке считывающая система со СКВИДом будет работать как фемтоамперметр на частоте 1 кГц с сопротивлением болометра 1 кОм с предельным разрешением 10 фА/Гц1/2.
Измерены сигнальные и шумовые характеристики системы считывания сигналов базовой версии высокочувствительного болометра при различных температурах, включая диапазон ниже 1 К. Проведена селекция лучших приборов по совокупности параметров.
Даны рекомендации по оптимальной конструкции и составу элементов электроники болометров;
Подана заявка на патент.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы

Программное мероприятие

1.2 Проблемно-ориентированные поисковые исследования фундаментального характера
Разработка и исследование смесителей и детекторов на основе сверхпроводниковых планар-ных наноструктур 1. Разработка низкотемпературных высокочувствительных сверхпроводящих однофотонных детекторов. 2. Отработка технологии элементов сверхпроводниковых болометров терагерцового диапазона волн. 3. Создание и исследование сверхпроводниковых наноструктур на основе NbN. 4. Исследование флуктуационной чувствительности сверхпроводникового приемника. 5. Изготовление ультратонких сверхпроводящих пленок NbN. 6. Сравнительное исследование характеристик HEB-смесителей, и SIS-смесителей, интегрированных с FFO-гетеродином. 7. Исследование поглощения электромагнитных волн миллиметрового диапазона мультислойными наноструктурами. 8. Нанодетекторы для криптографии. 9. Физика полупроводниковых и сверхпроводниковых терагерцовых наноструктур. 10. Исследование эффективности преобразования и шумовых характеристик гетеродинного HEB-приёмника ближнего ИК диапазона. 11. Исследование сверхпроводникового интегрального приемни
Продолжительность работ
2011, 5 мес.
Бюджетные средства
2,2 млн
профинансировано
Тема
Проблемно-ориентированные поисковые исследования фундаментального характера по приоритетным направлениям развития науки и техники в рамках подписанных межправительственных соглашений Российской Федерации по научно-техническому сотрудничеству с зарубежными странами
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
87,79 млн
Количество заявок
217
Тема
Создание комплекса аттестованных методик и эталонных излучателей для обеспечения единства измерений фотометрических и цветовых характеристик энергосберегающей светотехники на основе светодиодов на наногетероструктурах.
Продолжительность работ
2011, 7 мес.
Бюджетные средства
18 млн
Количество заявок
1
Тема
Методы и средства метрологического обеспечения измерений пространственных и функциональных характеристик наноразмерных покрытий и гетероструктур.
Продолжительность работ
2011, 6 мес.
Бюджетные средства
19 млн
Количество заявок
1
Тема
Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований в области технологий оценки ресурсов и прогнозирования состояния биосферы.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 18 мес.
Бюджетные средства
36 млн
Количество заявок
26
Тема
Создание комплекса аттестованных методик для обеспечения единства измерений спектральных и временных характеристик нанобиоструктур с пространственным разрешением в нанодиапазоне.
Продолжительность работ
2011, 6 мес.
Бюджетные средства
9 млн
Количество заявок
1