PRODUCTSInSbホット エレクトロン ボロメーター QMC Instruments Ltd.

InSbホット エレクトロン ボロメーター QMC Instruments Ltd.


QMC Instruments Ltd.

InSb ホット エレクトロン ボロメーター (Nb TES)

⦿ 高感度・低ノイズ
⦿ 500KHzの高速動作
⦿ 最大2.5THzまでのピーク周波数を調整可能
⦿ アレイ化が可能
⦿ 低温冷却が可能
⦿ 湿式または乾式システムで使用可能

アンチモン化インジウム(InSb)ボロメーターは、複合ゲルマニウムボロメーターやNb TESボロメーターに比べて時定数が非常に短いが、動作周波数の範囲が狭くなるという欠点がある。500GHz以上の周波数では、この検出器を磁気的に強化して感度を向上させることができます。
QMC Instruments Ltd.では、4.2 Kで動作する高感度のInSb熱電子ボロメーターを提供しています。この検出器は、ウィンストン・コーン結合光学系と不要な高周波を効率的に除去するローパスフィルターの後ろの光積分空洞に取り付けられるのが一般的です。
上の写真は、石英基板上にマウントされたInSb(サイズ5 mm x 4.7 mm x 300 um)検出器です。検出器は、単体での購入も可能ですが、検査・校正済みですぐに使用できるように組み立てられた検出器システムの一部として購入することもできます。

3種類のタイプを用意しています。
QFI X
QFI Xは、60~500GHzの周波数に高感度で、かつ高速応答が可能なInSbです。
QFI XB
QFI/XBは、一様な磁場を用いて単一のピークを持つ応答関数を生成する、均一に調整された検出器です。ピーク周波数は1.5~2.5テラヘルツ、ピーク幅は300ギガヘルツ(全幅半減時)に設定できます。

以下のグラフは、QMC Instruments Ltd.の磁気同調型検出器の比較です。
QFI XBI
不均一に調整された検出器(QFI/XBIモデル)は、検出器全体で磁場の強さを変化させています。そのため、最大1.5THzまでの広い周波数範囲で共振が統合されます。


動作原理
アンチモン化インジウム(InSb)は、近赤外の検出器としてよく使われるIII-V族半導体である。4.2Kでは、電子と電子の相互作用に比べて、電子とフォノンの相互作用が非常に弱い。このため、長波長の放射線を吸収すると、電子が格子との熱平衡から外れて、より高温の状態になる。これは「ホットエレクトロン応答」と呼ばれ、1960年にE.H.Putleyによって初めて予測されたものである。InSbの抵抗値は電子の温度に依存するので、抵抗値は電子系の温度計として、つまり間接的に入射放射線のモニターとして使用することができる。

磁気チューニング
4.2KのInSbでは、吸収は500GHzまでは一定ですが、それ以上になると信号周波数に応じて-1.8のパワーに落ちます。その結果、補助なしの検出器(モデルQFI/X)では、1.5テラヘルツで10分の1、2.5テラヘルツで20分の1以上の感度低下が見られます。しかし、磁場をかけることで、より高い周波数に吸収を移すことができます。



仕様に関する注意事項

検出器の光応答性は275 GHzで規定されています。
検出器の光NEPは275 GHz(1 kHz 変調)で規定されています。

ドライ極低温システム 403パッケージ システム

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