Il cuore del setup di lettura degli SQUID a microonde sviluppato presso l'AIST in Giappone, con l'array SRON TES al centro. Attestazione:SRON
Negli anni, SRON ha sviluppato sensori Transition Edge Sensor (TES) sempre più sensibili per missioni spaziali come SPICA e Athena. Uno di quegli array di rivelatori TES, sviluppati come microcalorimetri a raggi X di riserva per Athena, ha ora svolto un ruolo vitale per dimostrare una nuova tecnologia di lettura sviluppata presso l'Istituto nazionale di scienza e tecnologia industriale avanzata (AIST) in Giappone. Questa tecnologia è chiamata lettura multiplata SQUID a microonde a basso rumore. I risultati della ricerca sono pubblicati in Lettere di fisica applicata .
Lo strumento X-IFU della missione Athena contiene circa 3000 pixel di rivelatori di raggi X TES, da leggere utilizzando il multiplexing nel dominio del tempo o il multiplexing nel dominio della frequenza come backup. Entrambe le tecnologie di lettura utilizzano convenzionali, amplificatori dissipativi SQUID. Le future missioni spaziali mirano a più di diecimila pixel del rivelatore TES, un numero che sembra essere al di là della capacità delle tecnologie di lettura esistenti. La nuova lettura di SQUID a microonde è un candidato promettente per leggere array molto più grandi di quelli di cui sono capaci gli SQUID convenzionali. Gli SQUID sono dispositivi di interferenza quantistica superconduttori.
Dr. Y. Nakashima e i membri del suo team AIST, in collaborazione con JAXA e la Tokyo Metropolitan University, hanno raggiunto una pietra miliare per dimostrare la nuova tecnologia di lettura utilizzando un array TES a raggi X di SRON. Leggono contemporaneamente 38 microcalorimetri dall'array, che si chiama multiplexing, e ha misurato una risoluzione spettrale compresa tra 2,79 e 4,56 eV a 5,9 keV utilizzando una sorgente Iron-55.
Una caratteristica importante delle tecnologie di lettura del rivelatore è il fattore di multiplexing:il numero totale di pixel letti da un amplificatore a basso rumore. L'applicazione di un pettine di frequenza a microonde a una serie di pixel del rivelatore consente un elevato fattore di multiplexing se i pixel sono accoppiati a una linea di trasmissione comune in cui i segnali trasmessi vengono letti con un amplificatore HEMT (High Electron Mobility Transistor) a basso rumore. Un amplificatore HEMT può avere un'ampia larghezza di banda di quattro gigahertz o più, quindi il fattore di multiplexing sarà considerevolmente più alto rispetto alle tecnologie di lettura TES esistenti.