Новости

В Астрокосмическом центре Физического института им. Лебедева РАН (АКЦ ФИАН) впервые в России создан криогенный приёмник, способный детектировать радиосигналы на частотах 220-280 ГГц. Все компоненты «сердца приемника» изготовлены в России. Лишь несколько стран в мире способны производить приемники миллиметрового диапазона достаточной для космических исследований чувствительности. Более сложная модификация приемника будет установлена на перспективной астрофизической обсерватории «Спектр-М» («Миллиметрон»).

Миллиметровый диапазон длин волн очень важен для космических исследований. Химия космоса, поиск сложных органических молекул в межзвездной среде, исследования объектов ранней Вселенной и активных ядер галактик, — неполный перечень областей его применения. Однако сегодня космос все ещё недостаточно хорошо изучен в миллиметровом диапазоне (от 30 ГГц до 300 ГГц). Отчасти это связано со сложностью изготовления приёмных антенн и детекторов, работающих на этих длинах волн, отчасти — с малой прозрачностью атмосферы Земли в миллиметровом диапазоне. 

Поверхность таких антенн должна быть намного более точной по сравнению с обычным радиотелескопом. Для изготовления детекторов требуются элементы микроскопических размеров, поэтому их изготовление — крайне сложная технологическая задача. Только несколько стран в мире способны изготовить миллиметровые приёмники достаточной для космических исследований чувствительности. Теперь в их число уверенно входит и Россия.

Новый российский приёмник работает на частотах 220-280 ГГц (длина волны около 1,2 мм). Для достижения сверхвысокой чувствительности его необходимо охладить до температуры кипения жидкого гелия — 4К (прим., менее — 268 градусов по Цельсию). Благодаря столь низким температурам элементы микросхемы прибора, изготовленные из ниобия, переходят в сверхпроводящее состояние. Именно сверхпроводимость и делает параметры нового детектора уникальными. Она позволяет достичь квантовой чувствительности детектора и малых потерь сигналов в соединительных линиях. 

Созданный в Астрокосмическом центре ФИАН прибор — самый чувствительный приемник высокого разрешения в своём диапазоне частот на сегодняшний день в нашей стране. Эта разработка стала возможна в результате плодотворного сотрудничества Института радиотехники и электроники им. Котельникова (ИРЭ РАН) и АКЦ. Все компоненты смесителя, «сердца приемника», изготовлены в России и соединены в работающий прибор в АКЦ. 

Сейчас Лаборатория терагерцовых приборов и технологий продолжает работу по оптимизации приёмника и улучшению его базовых характеристик. Также ведется работа по созданию более сложной и продвинутой модификации приемника — детектора с разделением боковых полос. Эта версия прибора станет идеальным вариантом для использования как на борту космической обсерватории «Миллиметрон», так и на наземных радиоастрономических телескопах.

https://www.akm.ru/press/v_rossii_sozdan_unikalnyy_detektor_millimetrovogo_diapazona/