Прототип холодной нагрузки для калибровки телескопов реликтового излучения создан учёными
Учёные представили прототип холодной нагрузки миллиметрового диапазона, предназначенный для калибровки сверхчувствительных детекторов телескопов, изучающих реликтовое излучение. Разработка позволит повысить точность измерений космического микроволнового фона (CMB) — ключевого источника данных о ранней Вселенной.
В основе детекторов лежат сверхпроводящие переходные датчики (TES), требующие стабильного источника излучения для калибровки оптической эффективности. Созданный прототип работает в диапазоне температур от 4 до 20 Кельвинов и рассчитан на интеграцию в 1-кельвиновую ступень рефрижератора разбавления.
Исследователи изготовили два варианта поглотителей: на основе коммерческого CR-110 и композита Stycast 2850FT. Компьютерное моделирование показало, что обе структуры имеют малые стационарные температурные градиенты и низкое отражение при нормальном падении в целевых частотных диапазонах 40/90 ГГц.
Измерения коэффициента отражения S11 при комнатной температуре подтвердили результаты электромагнитного моделирования. Композит Stycast 2850FT продемонстрировал характеристики, сопоставимые с коммерческим поглотителем TK RAM. Для поиска более доступных альтернатив была опробована смола TIE280-25AB, чьи электромагнитные параметры были измерены повторно.
Симуляции показали, что пирамидальная структура из TIE280-25AB обеспечивает отражение на уровне CR-110 и Stycast 2850FT в диапазоне 33–110 ГГц. Таким образом, CR-110 и композит Stycast 2850FT признаны перспективными для последующих криогенных испытаний.
В следующих этапах планируется определить абсолютную низкотемпературную emissivity, эффективную радиационную температуру и провести калибровочные тесты с TES-детекторами. Успешная реализация проекта позволит улучшить чувствительность обсерваторий реликтового излучения и приблизит учёных к пониманию процессов, происходивших в первые мгновения после Большого взрыва.
