Detectores de inductancia cinética en banda W para radioastronomía

Abstract

RESUMEN: La astronomía comenzó con observaciones de las luces del cielo, sin embargo, hay mucha información del Universo que no es visible, pues la radiación emitida se encuentra por debajo de la frecuencia de la luz visible para el humano. Por ello, es necesario desarrollar instrumentos que permitan medir esta radiación menos energética. Una de estas radiaciones es la Radiación Remanente de Fondo, en frecuencias de microondas, cuya luz proviene de tan solo 375 mil años después del Big Bang y aporta mucha información sobre el pasado del Universo. Una propuesta para medir esta radiación son los denominados detectores de inductancia cinética (KID), cuyo funcionamiento se basa en el cambio de impedancia de un material superconductor. Estos detectores son extremadamente sensibles y permiten crear matrices grandes que se leen con una sola línea de lectura. Es por este motivo que en este trabajo se ha realizado el diseño de varias topologías de KIDs, analizando su absorción de radiación, el ancho de banda en el que absorben, el acoplo a una línea de lectura y cómo se influyen los detectores entre sí.

ABSTRACT: Astronomy began with observations of the lights in the sky, however, there is much information in the Universe that is not visible, because the radiation emitted is below the frequency of light visible to humans. Therefore, it is necessary to develop instruments to measure this less energetic radiation. One of these radiations is the Remnant Background Radiation, at microwave frequencies, whose light comes from only 375 thousand years after the Big Bang and provides much information about the past of the Universe. One proposal to measure this radiation are the so-called kinetic inductance detectors (KID), whose operation is based on the impedance change of a superconducting material. These detectors are extremely sensitive and allow the creation of large arrays that are read with a single readout line. That is why in this work the design of several topologies of KIDs has been carried out, analyzing their radiation absorption, the bandwidth in which they absorb, the coupling to a readout line and how the detectors influence each other.