Technical Papers and Presentations

超导转变边沿探测器（Transition edge sensor，TES）利用超导薄膜电阻对温度的高灵敏响应关系来精确测量光子能量。在TES探测器设计开发中，当前主要采用小信号原理，通过线性近似方式来建立探测器输出脉冲与各参数之间的关系，该方法无法分析探测器尺寸效应、信号饱和等情况，且无法处理更加复杂的结构，这限制了TES探测器技术的发展。 在本研究中利用COMSOL Mutiphysics®软件进行TES吸收体与超导薄膜传热分布，与电信号反馈的仿真。首先，利用COMSOL固体传热模块进行对TES器件进行传热物理场的建模。然后利用AC/DC中的电路模块对TES的偏置电路进行建模。利用上述物理场进行TES超导薄膜与氮化硅梁架间的温度场分布与电信号反馈的研究。该仿真预期得到器件施加脉冲后电热信号反馈，其中包括温度场随时间的分布、瞬态下电流信号的反馈（系统弛豫时间）、超导薄膜的电阻变化等。最终仿真结果获得了在稳态下对器件施加等价于5.9keV光子能量的热脉冲的温度场分布，如图（a）和(b)所示，可以看到吸收体与超导薄膜在在极短时间(＜1us)内等温，同时考察了能量为2keV与5.9keV的单光子入射的电信号反馈图，如(c)和(d)所示。该研究通过仿真TES的电热特性得到了TES的热分布与电信号反馈情况这使得我们将来可以对TES探测器开展更加精细、复杂的设计。