Espectrómetro en banda w basado en banco de filtros superconductores con KIDS
W-Band superconducting filterbank spectrometer based on KIDS
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URI: http://hdl.handle.net/10902/22716Registro completo
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González Nava, AlejandroFecha
2021-09-28Derechos
Atribución-NoComercial-SinDerivadas 3.0 España
Resumen/Abstract
RESUMEN: El trabajo que se propone se engloba dentro de un proyecto ya en marcha en el que está involucrado directamente el departamento de Ingeniería de Comunicaciones de la Universidad de Cantabria, cuyo objetivo es diseñar, fabricar y caracterizar un espectrómetro con superconductores basado en KIDs (Kinetic Inductance Detectors), para la detección de materia oscura en la banda W. El espectrómetro está formado por un banco de filtros superconductores, que son resonadores, y permiten medir la banda W con una determinada resolución espectral. La ventaja de esta topología es que es más compacto que los espectrómetros tradicionales. La detección final se realiza en cada banda por medio de un KID (Kinetic Inductance Detector) superconductor. La temperatura de operación de este tipo de espectrómetros es del orden de pocos cientos de milikelvin. El punto de partida del trabajo fin de máster que aquí se propone, es el diseño y simulación electromagnética tanto del banco de filtros como de los KIDs. Para llevar a cabo el diseño se utilizará un software específico, ADS Momentum (Keysight) y HFSS (Ansys), que permiten realizar simulaciones electromagnéticas con gran precisión en las bandas de frecuencia de interés. Finalmente el objetivo es tener el diseño de un prototipo de un espectrómetro en chip con cinco canales que pueda ser fabricado en el Centro de Astrobiología (CAB – CSIC).
ABSTRACT: The proposed work is part of an ongoing project in which the Department of Communications Engineering at the University of Cantabria is directly involved. The aim of the project is to design, manufacture and characterise a spectrometer with superconductors based on KIDs (Kinetic Inductance Detectors) for the detection of dark matter in the W band. The spectrometer consists of a bank of superconducting filters, which are resonators, and allow the W-band to be measured with a certain spectral resolution. The advantage of this topology is that it is more compact than traditional spectrometers. The final detection is carried out in each band by means of a superconducting KID (Kinetic Inductance Detector). The operating temperature of this type of spectrometer is of the order of a few hundred millikelvin. The starting point of the Master's thesis proposed here is the design and electromagnetic simulation of both the filter bank and the KIDs. To carry out the design, specific software will be used, ADS Momentum (Keysight) and HFSS (Ansys), which allow highly accurate electromagnetic simulations to be carried out in the frequency bands of interest. Finally, the aim is to design a prototype of a five-channel chip spectrometer that can be manufactured at the Centro de Astrobiología (CAB - CSIC).