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Feedhorn- and orthomode transducer- (OMT) coupled transition edge sensor (TES) bolometers have been designed and micro-fabricated to meet the optical specifications of the LiteBIRD high frequency telescope (HFT) focal plane. We discuss the design and optical characterization of two LiteBIRD HFT detector types: dual-polarization, dual-frequency-band pixels with 195/280 GHz and 235/337 GHz band centers. Results show well-matched passbands between orthogonal polarization channels and frequency centers within 3% of the design values. The optical efficiency of each frequency channel is conservatively reported to be within the range 0.64- 0.72, determined from the response to a cryogenic, temperature-controlled thermal source. These values are in good agreement with expectations and either exceed or are within 10% of the values used in the LiteBIRD sensitivity forecast. Lastly, we report a measurement of loss in Nb/SiNx/Nb microstrip at 100 mK and over the frequency range 200–350 GHz, which is comparable to values previously reported in the literature.
Optical Characterization of OMT-Coupled TES Bolometers for LiteBIRD / Hubmayr, J.; Ade, P. A. R.; Adler, A.; Allys, E.; Alonso, D.; Arnold, K.; Auguste, D.; Aumont, J.; Aurlien, R.; Austermann, J. E.; Azzoni, S.; Baccigalupi, C.; Banday, A. J.; Banerji, R.; Barreiro, R. B.; Bartolo, N.; Basak, S.; Battistelli, E.; Bautista, L.; Beall, J. A.; Beck, D.; Beckman, S.; Benabed, K.; Bermejo-Ballesteros, J.; Bersanelli, M.; Bonis, J.; Borrill, J.; Bouchet, F.; Boulanger, F.; Bounissou, S.; Brilenkov, M.; Brown, M. L.; Bucher, M.; Calabrese, E.; Calvo, M.; Campeti, P.; Carones, A.; Casas, F. J.; Catalano, A.; Challinor, A.; Chan, V.; Cheung, K.; Chinone, Y.; Chiocchetta, C.; Clark, S. E.; Clermont, L.; Clesse, S.; Cliche, J.; Columbro, F.; Connors, J. A.; Coppolecchia, A.; Coulton, W.; Cubas, J.; Cukierman, A.; Curtis, D.; Cuttaia, F.; D'Alessandro, G.; Dachlythra, K.; de Bernardis, P.; de Haan, T.; de la Hoz, E.; De Petris, M.; Della Torre, S.; Daz Garca, J. J.; Dickinson, C.; Diego-Palazuelos, P.; Dobbs, M.; Dotani, T.; Douillet, D.; Doumayrou, E.; Duband, L.; Ducout, A.; Duff, S. M.; Duval, J. M.; Ebisawa, K.; Elleflot, T.; Eriksen, H. K.; Errard, J.; Essinger-Hileman, T.; Farrens, S.; Finelli, F.; Flauger, R.; Fleury-Frenette, K.; Franceschet, C.; Fuskeland, U.; Galli, L.; Galli, S.; Galloway, M.; Ganga, K.; Gao, J. R.; Genova-Santos, R. T.; Georges, M.; Gerbino, M.; Gervasi, M.; Ghigna, T.; Giardiello, S.; Gjerlw, E.; Gonzles, R. G.; Gradziel, M. L.; Grain, J.; Grandsire, L.; Grupp, F.; Gruppuso, A.; Gudmundsson, J. E.; Halverson, N. W.; Hamilton, J.; Hargrave, P.; Hasebe, T.; Hasegawa, M.; Hattori, M.; Hazumi, M.; Henrot-Versill, S.; Hensley, B.; Herman, D.; Herranz, D.; Hilton, G. C.; Hivon, E.; Hlozek, R. A.; Hoang, D.; Hornsby, A. L.; Hoshino, Y.; Ichiki, K.; Iida, T.; Ikemoto, T.; Imada, H.; Ishimura, K.; Ishino, H.; Jaehnig, G.; Jones, M.; Kaga, T.; Kashima, S.; Katayama, N.; Kato, A.; Kawasaki, T.; Keskitalo, R.; Kintziger, C.; Kisner, T.; Kobayashi, Y.; Kogiso, N.; Kogut, A.; Kohri, K.; Komatsu, E.; Komatsu, K.; Konishi, K.; Krachmalnicoff, N.; Kreykenbohm, I.; Kuo, C. L.; Kushino, A.; Lamagna, L.; Lanen, J. V.; Laquaniello, G.; Lattanzi, M.; Lee, A. T.; Leloup, C.; Levrier, F.; Linder, E.; Link, M. J.; Lonappan, A. I.; Louis, T.; Luzzi, G.; Macias-Perez, J.; Maciaszek, T.; Maffei, B.; Maino, D.; Maki, M.; Mandelli, S.; Maris, M.; Marquet, B.; Martnez-Gonzlez, E.; Martire, F. A.; Masi, S.; Massa, M.; Masuzawa, M.; Matarrese, S.; Matsuda, F. T.; Matsumura, T.; Mele, L.; Mennella, A.; Migliaccio, M.; Minami, Y.; Mitsuda, K.; Moggi, A.; Monelli, M.; Monfardini, A.; Montgomery, J.; Montier, L.; Morgante, G.; Mot, B.; Murata, Y.; Murphy, J. A.; Nagai, M.; Nagano, Y.; Nagasaki, T.; Nagata, R.; Nakamura, S.; Nakano, R.; Namikawa, T.; Nati, F.; Natoli, P.; Nerval, S.; Neto Godry Farias, N.; Nishibori, T.; Nishino, H.; Noviello, F.; O'Neil, G. C.; O'Sullivan, C.; Odagiri, K.; Ochi, H.; Ogawa, H.; Ogawa, H.; Oguri, S.; Ohsaki, H.; Ohta, I. S.; Okada, N.; Pagano, L.; Paiella, A.; Paoletti, D.; Pascual Cisneros, G.; Passerini, A.; Patanchon, G.; Pelgrim, V.; Peloton, J.; Pettorino, V.; Piacentini, F.; Piat, M.; Piccirilli, G.; Pinsard, F.; Pisano, G.; Plesseria, J.; Polenta, G.; Poletti, D.; Prouv, T.; Puglisi, G.; Rambaud, D.; Raum, C.; Realini, S.; Reinecke, M.; Reintsema, C. D.; Remazeilles, M.; Ritacco, A.; Rosier, P.; Roudil, G.; Rubino-Martin, J.; Russell, M.; Sakurai, H.; Sakurai, Y.; Sandri, M.; Sasaki, M.; Savini, G.; Scott, D.; Seibert, J.; Sekimoto, Y.; Sherwin, B.; Shinozaki, K.; Shiraishi, M.; Shirron, P.; Shitvov, A.; Signorelli, G.; Smecher, G.; Spinella, F.; Starck, J.; Stever, S.; Stompor, R.; Sudiwala, R.; Sugiyama, S.; Sullivan, R.; Suzuki, A.; Suzuki, J.; Suzuki, T.; Svalheim, T. L.; Switzer, E.; Takaku, R.; Takakura, H.; Takakura, S.; Takase, Y.; Takeda, Y.; Tartari, A.; Tavagnacco, D.; Taylor, A.; Taylor, E.; Terao, Y.; Terenzi, L.; Thermeau, J.; Thommesen, H.; Thompson, K. L.; Thorne, B.; Toda, T.; Tomasi, M.; Tominaga, M.; Trappe, N.; Tristram, M.; Tsuji, M.; Tsujimoto, M.; Tucker, C.; Ueki, R.; Ullom, J. N.; Umemori, K.; Vacher, L.; Van Lanen, J.; Vermeulen, G.; Vielva, P.; Villa, F.; Vissers, M. R.; Vittorio, N.; Wandelt, B.; Wang, W.; Wehus, I. K.; Weller, J.; Westbrook, B.; Weymann-Despres, G.; Wilms, J.; Winter, B.; Wollack, E. J.; Yamasaki, N. Y.; Yoshida, T.; Yumoto, J.; Watanuki, K.; Zacchei, A.; Zannoni, M.; Zonca, A.. - In: JOURNAL OF LOW TEMPERATURE PHYSICS. - ISSN 0022-2291. - (2022). [10.1007/s10909-022-02808-7]
Optical Characterization of OMT-Coupled TES Bolometers for LiteBIRD
Hubmayr J.;Ade P. A. R.;Adler A.;Allys E.;Alonso D.;Arnold K.;Auguste D.;Aumont J.;Aurlien R.;Austermann J. E.;Azzoni S.;Baccigalupi C.;Banday A. J.;Banerji R.;Barreiro R. B.;Bartolo N.;Basak S.;Battistelli E.;Bautista L.;Beall J. A.;Beck D.;Beckman S.;Benabed K.;Bermejo-Ballesteros J.;Bersanelli M.;Bonis J.;Borrill J.;Bouchet F.;Boulanger F.;Bounissou S.;Brilenkov M.;Brown M. L.;Bucher M.;Calabrese E.;Calvo M.;Campeti P.;Carones A.;Casas F. J.;Catalano A.;Challinor A.;Chan V.;Cheung K.;Chinone Y.;Chiocchetta C.;Clark S. E.;Clermont L.;Clesse S.;Cliche J.;Columbro F.;Connors J. A.;Coppolecchia A.;Coulton W.;Cubas J.;Cukierman A.;Curtis D.;Cuttaia F.;D'Alessandro G.;Dachlythra K.;de Bernardis P.;de Haan T.;de la Hoz E.;De Petris M.;Della Torre S.;Daz Garca J. J.;Dickinson C.;Diego-Palazuelos P.;Dobbs M.;Dotani T.;Douillet D.;Doumayrou E.;Duband L.;Ducout A.;Duff S. M.;Duval J. M.;Ebisawa K.;Elleflot T.;Eriksen H. K.;Errard J.;Essinger-Hileman T.;Farrens S.;Finelli F.;Flauger R.;Fleury-Frenette K.;Franceschet C.;Fuskeland U.;Galli L.;Galli S.;Galloway M.;Ganga K.;Gao J. R.;Genova-Santos R. T.;Georges M.;Gerbino M.;Gervasi M.;Ghigna T.;Giardiello S.;Gjerlw E.;Gonzles R. G.;Gradziel M. L.;Grain J.;Grandsire L.;Grupp F.;Gruppuso A.;Gudmundsson J. E.;Halverson N. W.;Hamilton J.;Hargrave P.;Hasebe T.;Hasegawa M.;Hattori M.;Hazumi M.;Henrot-Versill S.;Hensley B.;Herman D.;Herranz D.;Hilton G. C.;Hivon E.;Hlozek R. A.;Hoang D.;Hornsby A. L.;Hoshino Y.;Ichiki K.;Iida T.;Ikemoto T.;Imada H.;Ishimura K.;Ishino H.;Jaehnig G.;Jones M.;Kaga T.;Kashima S.;Katayama N.;Kato A.;Kawasaki T.;Keskitalo R.;Kintziger C.;Kisner T.;Kobayashi Y.;Kogiso N.;Kogut A.;Kohri K.;Komatsu E.;Komatsu K.;Konishi K.;Krachmalnicoff N.;Kreykenbohm I.;Kuo C. L.;Kushino A.;Lamagna L.;Lanen J. V.;Laquaniello G.;Lattanzi M.;Lee A. T.;Leloup C.;Levrier F.;Linder E.;Link M. J.;Lonappan A. I.;Louis T.;Luzzi G.;Macias-Perez J.;Maciaszek T.;Maffei B.;Maino D.;Maki M.;Mandelli S.;Maris M.;Marquet B.;Martnez-Gonzlez E.;Martire F. A.;Masi S.;Massa M.;Masuzawa M.;Matarrese S.;Matsuda F. T.;Matsumura T.;Mele L.;Mennella A.;Migliaccio M.;Minami Y.;Mitsuda K.;Moggi A.;Monelli M.;Monfardini A.;Montgomery J.;Montier L.;Morgante G.;Mot B.;Murata Y.;Murphy J. A.;Nagai M.;Nagano Y.;Nagasaki T.;Nagata R.;Nakamura S.;Nakano R.;Namikawa T.;Nati F.;Natoli P.;Nerval S.;Neto Godry Farias N.;Nishibori T.;Nishino H.;Noviello F.;O'Neil G. C.;O'Sullivan C.;Odagiri K.;Ochi H.;Ogawa H.;Ogawa H.;Oguri S.;Ohsaki H.;Ohta I. S.;Okada N.;Pagano L.;Paiella A.;Paoletti D.;Pascual Cisneros G.;Passerini A.;Patanchon G.;Pelgrim V.;Peloton J.;Pettorino V.;Piacentini F.;Piat M.;Piccirilli G.;Pinsard F.;Pisano G.;Plesseria J.;Polenta G.;Poletti D.;Prouv T.;Puglisi G.;Rambaud D.;Raum C.;Realini S.;Reinecke M.;Reintsema C. D.;Remazeilles M.;Ritacco A.;Rosier P.;Roudil G.;Rubino-Martin J.;Russell M.;Sakurai H.;Sakurai Y.;Sandri M.;Sasaki M.;Savini G.;Scott D.;Seibert J.;Sekimoto Y.;Sherwin B.;Shinozaki K.;Shiraishi M.;Shirron P.;Shitvov A.;Signorelli G.;Smecher G.;Spinella F.;Starck J.;Stever S.;Stompor R.;Sudiwala R.;Sugiyama S.;Sullivan R.;Suzuki A.;Suzuki J.;Suzuki T.;Svalheim T. L.;Switzer E.;Takaku R.;Takakura H.;Takakura S.;Takase Y.;Takeda Y.;Tartari A.;Tavagnacco D.;Taylor A.;Taylor E.;Terao Y.;Terenzi L.;Thermeau J.;Thommesen H.;Thompson K. L.;Thorne B.;Toda T.;Tomasi M.;Tominaga M.;Trappe N.;Tristram M.;Tsuji M.;Tsujimoto M.;Tucker C.;Ueki R.;Ullom J. N.;Umemori K.;Vacher L.;Van Lanen J.;Vermeulen G.;Vielva P.;Villa F.;Vissers M. R.;Vittorio N.;Wandelt B.;Wang W.;Wehus I. K.;Weller J.;Westbrook B.;Weymann-Despres G.;Wilms J.;Winter B.;Wollack E. J.;Yamasaki N. Y.;Yoshida T.;Yumoto J.;Watanuki K.;Zacchei A.;Zannoni M.;Zonca A.
2022
Abstract
Feedhorn- and orthomode transducer- (OMT) coupled transition edge sensor (TES) bolometers have been designed and micro-fabricated to meet the optical specifications of the LiteBIRD high frequency telescope (HFT) focal plane. We discuss the design and optical characterization of two LiteBIRD HFT detector types: dual-polarization, dual-frequency-band pixels with 195/280 GHz and 235/337 GHz band centers. Results show well-matched passbands between orthogonal polarization channels and frequency centers within 3% of the design values. The optical efficiency of each frequency channel is conservatively reported to be within the range 0.64- 0.72, determined from the response to a cryogenic, temperature-controlled thermal source. These values are in good agreement with expectations and either exceed or are within 10% of the values used in the LiteBIRD sensitivity forecast. Lastly, we report a measurement of loss in Nb/SiNx/Nb microstrip at 100 mK and over the frequency range 200–350 GHz, which is comparable to values previously reported in the literature.
Bolometer; CMB; Low temperature detector; OMT; TES
01 Pubblicazione su rivista::01a Articolo in rivista
Optical Characterization of OMT-Coupled TES Bolometers for LiteBIRD / Hubmayr, J.; Ade, P. A. R.; Adler, A.; Allys, E.; Alonso, D.; Arnold, K.; Auguste, D.; Aumont, J.; Aurlien, R.; Austermann, J. E.; Azzoni, S.; Baccigalupi, C.; Banday, A. J.; Banerji, R.; Barreiro, R. B.; Bartolo, N.; Basak, S.; Battistelli, E.; Bautista, L.; Beall, J. A.; Beck, D.; Beckman, S.; Benabed, K.; Bermejo-Ballesteros, J.; Bersanelli, M.; Bonis, J.; Borrill, J.; Bouchet, F.; Boulanger, F.; Bounissou, S.; Brilenkov, M.; Brown, M. L.; Bucher, M.; Calabrese, E.; Calvo, M.; Campeti, P.; Carones, A.; Casas, F. J.; Catalano, A.; Challinor, A.; Chan, V.; Cheung, K.; Chinone, Y.; Chiocchetta, C.; Clark, S. E.; Clermont, L.; Clesse, S.; Cliche, J.; Columbro, F.; Connors, J. A.; Coppolecchia, A.; Coulton, W.; Cubas, J.; Cukierman, A.; Curtis, D.; Cuttaia, F.; D'Alessandro, G.; Dachlythra, K.; de Bernardis, P.; de Haan, T.; de la Hoz, E.; De Petris, M.; Della Torre, S.; Daz Garca, J. J.; Dickinson, C.; Diego-Palazuelos, P.; Dobbs, M.; Dotani, T.; Douillet, D.; Doumayrou, E.; Duband, L.; Ducout, A.; Duff, S. M.; Duval, J. M.; Ebisawa, K.; Elleflot, T.; Eriksen, H. K.; Errard, J.; Essinger-Hileman, T.; Farrens, S.; Finelli, F.; Flauger, R.; Fleury-Frenette, K.; Franceschet, C.; Fuskeland, U.; Galli, L.; Galli, S.; Galloway, M.; Ganga, K.; Gao, J. R.; Genova-Santos, R. T.; Georges, M.; Gerbino, M.; Gervasi, M.; Ghigna, T.; Giardiello, S.; Gjerlw, E.; Gonzles, R. G.; Gradziel, M. L.; Grain, J.; Grandsire, L.; Grupp, F.; Gruppuso, A.; Gudmundsson, J. E.; Halverson, N. W.; Hamilton, J.; Hargrave, P.; Hasebe, T.; Hasegawa, M.; Hattori, M.; Hazumi, M.; Henrot-Versill, S.; Hensley, B.; Herman, D.; Herranz, D.; Hilton, G. C.; Hivon, E.; Hlozek, R. A.; Hoang, D.; Hornsby, A. L.; Hoshino, Y.; Ichiki, K.; Iida, T.; Ikemoto, T.; Imada, H.; Ishimura, K.; Ishino, H.; Jaehnig, G.; Jones, M.; Kaga, T.; Kashima, S.; Katayama, N.; Kato, A.; Kawasaki, T.; Keskitalo, R.; Kintziger, C.; Kisner, T.; Kobayashi, Y.; Kogiso, N.; Kogut, A.; Kohri, K.; Komatsu, E.; Komatsu, K.; Konishi, K.; Krachmalnicoff, N.; Kreykenbohm, I.; Kuo, C. L.; Kushino, A.; Lamagna, L.; Lanen, J. V.; Laquaniello, G.; Lattanzi, M.; Lee, A. T.; Leloup, C.; Levrier, F.; Linder, E.; Link, M. J.; Lonappan, A. I.; Louis, T.; Luzzi, G.; Macias-Perez, J.; Maciaszek, T.; Maffei, B.; Maino, D.; Maki, M.; Mandelli, S.; Maris, M.; Marquet, B.; Martnez-Gonzlez, E.; Martire, F. A.; Masi, S.; Massa, M.; Masuzawa, M.; Matarrese, S.; Matsuda, F. T.; Matsumura, T.; Mele, L.; Mennella, A.; Migliaccio, M.; Minami, Y.; Mitsuda, K.; Moggi, A.; Monelli, M.; Monfardini, A.; Montgomery, J.; Montier, L.; Morgante, G.; Mot, B.; Murata, Y.; Murphy, J. A.; Nagai, M.; Nagano, Y.; Nagasaki, T.; Nagata, R.; Nakamura, S.; Nakano, R.; Namikawa, T.; Nati, F.; Natoli, P.; Nerval, S.; Neto Godry Farias, N.; Nishibori, T.; Nishino, H.; Noviello, F.; O'Neil, G. C.; O'Sullivan, C.; Odagiri, K.; Ochi, H.; Ogawa, H.; Ogawa, H.; Oguri, S.; Ohsaki, H.; Ohta, I. S.; Okada, N.; Pagano, L.; Paiella, A.; Paoletti, D.; Pascual Cisneros, G.; Passerini, A.; Patanchon, G.; Pelgrim, V.; Peloton, J.; Pettorino, V.; Piacentini, F.; Piat, M.; Piccirilli, G.; Pinsard, F.; Pisano, G.; Plesseria, J.; Polenta, G.; Poletti, D.; Prouv, T.; Puglisi, G.; Rambaud, D.; Raum, C.; Realini, S.; Reinecke, M.; Reintsema, C. D.; Remazeilles, M.; Ritacco, A.; Rosier, P.; Roudil, G.; Rubino-Martin, J.; Russell, M.; Sakurai, H.; Sakurai, Y.; Sandri, M.; Sasaki, M.; Savini, G.; Scott, D.; Seibert, J.; Sekimoto, Y.; Sherwin, B.; Shinozaki, K.; Shiraishi, M.; Shirron, P.; Shitvov, A.; Signorelli, G.; Smecher, G.; Spinella, F.; Starck, J.; Stever, S.; Stompor, R.; Sudiwala, R.; Sugiyama, S.; Sullivan, R.; Suzuki, A.; Suzuki, J.; Suzuki, T.; Svalheim, T. L.; Switzer, E.; Takaku, R.; Takakura, H.; Takakura, S.; Takase, Y.; Takeda, Y.; Tartari, A.; Tavagnacco, D.; Taylor, A.; Taylor, E.; Terao, Y.; Terenzi, L.; Thermeau, J.; Thommesen, H.; Thompson, K. L.; Thorne, B.; Toda, T.; Tomasi, M.; Tominaga, M.; Trappe, N.; Tristram, M.; Tsuji, M.; Tsujimoto, M.; Tucker, C.; Ueki, R.; Ullom, J. N.; Umemori, K.; Vacher, L.; Van Lanen, J.; Vermeulen, G.; Vielva, P.; Villa, F.; Vissers, M. R.; Vittorio, N.; Wandelt, B.; Wang, W.; Wehus, I. K.; Weller, J.; Westbrook, B.; Weymann-Despres, G.; Wilms, J.; Winter, B.; Wollack, E. J.; Yamasaki, N. Y.; Yoshida, T.; Yumoto, J.; Watanuki, K.; Zacchei, A.; Zannoni, M.; Zonca, A.. - In: JOURNAL OF LOW TEMPERATURE PHYSICS. - ISSN 0022-2291. - (2022). [10.1007/s10909-022-02808-7]
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simulazione ASN
Il report seguente simula gli indicatori relativi alla propria produzione scientifica in relazione alle soglie ASN 2023-2025 del proprio SC/SSD. Si ricorda che il superamento dei valori soglia (almeno 2 su 3) è requisito necessario ma non sufficiente al conseguimento dell'abilitazione. La simulazione si basa sui dati IRIS e sugli indicatori bibliometrici alla data indicata e non tiene conto di eventuali periodi di congedo obbligatorio, che in sede di domanda ASN danno diritto a incrementi percentuali dei valori. La simulazione può differire dall'esito di un’eventuale domanda ASN sia per errori di catalogazione e/o dati mancanti in IRIS, sia per la variabilità dei dati bibliometrici nel tempo. Si consideri che Anvur calcola i valori degli indicatori all'ultima data utile per la presentazione delle domande.
La presente simulazione è stata realizzata sulla base delle specifiche raccolte sul tavolo ER del Focus Group IRIS coordinato dall’Università di Modena e Reggio Emilia e delle regole riportate nel DM 589/2018 e allegata Tabella A. Cineca, l’Università di Modena e Reggio Emilia e il Focus Group IRIS non si assumono alcuna responsabilità in merito all’uso che il diretto interessato o terzi faranno della simulazione. Si specifica inoltre che la simulazione contiene calcoli effettuati con dati e algoritmi di pubblico dominio e deve quindi essere considerata come un mero ausilio al calcolo svolgibile manualmente o con strumenti equivalenti.
