УДК 621.382.2+УДК 536.483

ТЕМПЕРАТУРНАЯ СТАБИЛЬНОСТЬ ВЫСОКОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ СВЕРХПРОВОДИКОВЫХ ПРИЕМНИКОВ ТГЦ ИЗЛУЧЕНИЯ

 

Е. Д. Баранов ¹, О. С. Большаков ^1,2, В. Ф. Вдовин ^1,2, А. И. Елисеев ¹, Д. В. Коротаев ¹,

В. П. Кошелец ³, И. В. Леснов ^1,2, А. С. Мухин ^1,2, М. Ю. Торгашин ³

 

¹ Институт прикладной физики РАН

² Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева

³ Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН

Статья получена 26 мая 2015 г.

 

Аннотация. Проведены исследования вариаций тока сверхпроводникового смесителя ТГц диапазона волн и собственной температурной нестабильности оконечной ступени охладителя криорефрижератора замкнутого цикла гелиевого уровня температур, построенного на принципе пульсационной трубы, применяемого для криостатирования сверхпроводниковых приемников. Выявлены периодические пульсации с характерными для циклически работающего охладителя частотами. Теоретически и экспериментально исследованы методы сглаживания температурных пульсаций и оценена эффективность пассивного инерциального метода. В результате предложенного комплекса мер в ~ 20 раз снижена степень влияния работы охладителя на режим по постоянному току охлаждаемого смесителя. Сформулированы предложения для разработчиков высокочувствительной сверхпроводниковой приемной аппаратуры ТГц волн, использующей механические системы охлаждения.

Ключевые слова: сверхпроводниковые приемники ТГц волн, криогенные температуры, системы термостабилизации, криорефрижераторы, космические телескопы.

Abstract. Temperature fluctuations of the current of superconducting THz mixer and temperature instability of a cold head of closed cycle pulse tube helium refrigerator  have been investigated. Spectrum of periodic temperature pulsations with characteristic frequencies cyclically operating cooler have been studied. Theoretical and experimental smoothing techniques of temperature fluctuations and evaluated the efficacy of passive inertial method have been developed. As a result of the proposed package of measures the degree of influence of the cooling mode DC-cooled mixer is reduced ~ 20 times. Some technical solutions for development of high sensitive superconducting THz receivers with mechanical coolers have been formulated.

Key words: THz waves, superconducting receivers, cryogenics, refrigerators, thermal stabilization, space telescope.