СВЕРХПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИЁМНИКИ ДЛЯ КОСМИЧЕСКИХ, АЭРОСТАТНЫХ И НАЗЕМНЫХ СУБТЕРАГЕРЦОВЫХ РАДИОТЕЛЕСКОПОВ

摘要

В статье дан обзор как собственных оригинальных результатов разработки сверхпроводниковых приёмников для субтерагерцовой астрономии, так и основных лидирующих концепций мирового приборостроения в этой сфере. Проведённый анализ актуальных астрономических задач, исследований микроволнового астроклимата и задел в создании аппаратуры для субтерагерцовых радиоастрономических наблюдений обосновывают необходимость и возможность реализации в России крупного инфраструктурного проекта создания субтерагерцового инструмента, а также активизации реализации осуществляющихся в настоящее время проектов ?Миллиметрон? и ?Суффа?. Представлены следующие результаты: 1) разработаны и апробированы сверхпроводниковые когерентные приёмники и широкополосные детекторы субтерагерцового диапазона частот для космических, аэростатных и наземных радиотелескопов; 2) созданы, изготовлены и исследованы сверхчувствительные приёмные системы на основе туннельных структур сверхпроводник—изолятор—сверхпроводник и сверхпроводник—изолятор— нормальный металл—изолятор—сверхпроводник (СИНИС); 3) реализован приёмник на основе СИНИС-детекторов с микроволновой системой считывания для таких структур; 4) разработаны методы изготовления высококачественных туннельных структур Nb/AlO_x/Nb и Nb/AlN/NbN на основе плёнок ниобия с плотностью тока до 30 к А/см~2. В диапазоне от 200 до 950 ГГц созданы и испытаны приёмники с шумовой температурой, которая лишь в 2÷5 раз превышает квантовый предел.