The POLARBEAR-2 and Simons Array Focal Plane Fabrication Status
B. Westbrook
,
P.A.R. Ade
,
M. Aguilar
,
Y. Akiba
,
K. Arnold
,
C. Baccigalupi
,
D. Barron
,
D. Beck
(1)
,
S. Beckman
,
A.N. Bender
,
F. Bianchini
,
D. Boettger
,
J. Borrill
,
S. Chapman
,
Y. Chinone
,
G. Coppi
,
K. Crowley
,
A. Cukierman
,
T. de Haan
,
R. Dünner
,
M. Dobbs
,
T. Elleflot
,
J. Errard
(1)
,
G. Fabbian
(2)
,
S.M. Feeney
,
C. Feng
,
G. Fuller
,
N. Galitzki
,
A. Gilbert
,
N. Goeckner-Wald
,
J. Groh
,
N.W. Halverson
,
T. Hamada
,
M. Hasegawa
,
M. Hazumi
,
C.A. Hill
,
W. Holzapfel
,
L. Howe
,
Y. Inoue
,
G. Jaehnig
,
A. Jaffe
,
O. Jeong
,
D. Kaneko
,
N. Katayama
,
B. Keating
,
R. Keskitalo
,
T. Kisner
,
N. Krachmalnicoff
,
A. Kusaka
,
M. Jeune
(1)
,
M. Le
,
A.T. Lee
,
D. Leon
,
E. Linder
,
L. Lowry
,
A. Madurowicz
,
D. Mak
,
F. Matsuda
,
A. May
,
N.J. Miller
,
Y. Minami
,
J. Montgomery
,
M. Navaroli
,
H. Nishino
,
J. Peloton
,
A. Pham
,
L. Piccirillo
,
D. Plambeck
,
D. Poletti
,
G. Puglisi
,
C. Raum
,
G. Rebeiz
,
C.L. Reichardt
,
P.L. Richards
,
H. Roberts
,
C. Ross
,
K.M. Rotermund
,
Y. Segawa
,
B. Sherwin
,
M. Silva-Feaver
,
P. Siritanasak
,
R. Stompor
(1)
,
A. Suzuki
,
O. Tajima
,
S. Takakura
,
S. Takatori
,
D. Tanabe
,
R. Tat
,
G.P. Teply
,
A. Tikhomirov
,
T. Tomaru
,
C. Tsai
,
N. Whitehorn
,
A. Zahn
B. Westbrook
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P.A.R. Ade
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M. Aguilar
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K. Arnold
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C. Baccigalupi
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D. Barron
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S. Beckman
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D. Boettger
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S.M. Feeney
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Y. Segawa
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M. Silva-Feaver
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P. Siritanasak
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O. Tajima
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S. Takakura
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G.P. Teply
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A. Tikhomirov
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T. Tomaru
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C. Tsai
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N. Whitehorn
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A. Zahn
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Résumé
We present on the status of POLARBEAR-2 A (PB2-A) focal plane fabrication. The PB2-A is the first of three telescopes in the Simons Array, which is an array of three cosmic microwave background polarization-sensitive telescopes located at the POLARBEAR site in Northern Chile. As the successor to the PB experiment, each telescope and receiver combination is named as PB2-A, PB2-B, and PB2-C. PB2-A and -B will have nearly identical receivers operating at 90 and 150 GHz while PB2-C will house a receiver operating at 220 and 270 GHz. Each receiver contains a focal plane consisting of seven close-hex packed lenslet-coupled sinuous antenna transition edge sensor bolometer arrays. Each array contains 271 dichroic optical pixels, each of which has four TES bolometers for a total of 7588 detectors per receiver. We have produced a set of two types of candidate arrays for PB2-A. The first we call Version 11 (V11) uses a silicon oxide (SiO$_x$ ) for the transmission lines and crossover process for orthogonal polarizations. The second we call Version 13 (V13) uses silicon nitride (SiN$_x$ ) for the transmission lines and cross-under process for orthogonal polarizations. We have produced enough of each type of array to fully populate the focal plane of the PB2-A receiver. The average wirebond yield for V11 and V13 arrays is 93.2% and 95.6%, respectively. The V11 arrays had a superconducting transition temperature ( $T_\mathrm{c}$ ) of $452 \pm \,15$ mK, a normal resistance ( $R_\mathrm{n}$ ) of $1.25 \pm 0.20~\Omega $ , and saturation powers of $5.2 \pm 1.0$ pW and $13 \pm 1.2$ pW for the 90 and 150 GHz bands, respectively. The V13 arrays had a superconducting transition temperature ( $T_\mathrm{c}$ ) of $456 \pm 6$ mK, a normal resistance ( $R_\mathrm{n}$ ) of $1.1 \pm 0.2~\Omega $ , and saturation powers of $10.8 \pm 1.8$ pW and $22.9 \pm 2.6$ pW for the 90 and 150 GHz bands, respectively. Production and characterization of arrays for PB2-B are ongoing and are expected to be completed by the summer of 2018. We have fabricated the first three candidate arrays for PB2-C but do not have any characterization results to present at this time.
Format du dépôt | Notice |
---|---|
Type de dépôt | Communication dans un congrès |
Titre |
en
The POLARBEAR-2 and Simons Array Focal Plane Fabrication Status
|
Résumé |
en
We present on the status of POLARBEAR-2 A (PB2-A) focal plane fabrication. The PB2-A is the first of three telescopes in the Simons Array, which is an array of three cosmic microwave background polarization-sensitive telescopes located at the POLARBEAR site in Northern Chile. As the successor to the PB experiment, each telescope and receiver combination is named as PB2-A, PB2-B, and PB2-C. PB2-A and -B will have nearly identical receivers operating at 90 and 150 GHz while PB2-C will house a receiver operating at 220 and 270 GHz. Each receiver contains a focal plane consisting of seven close-hex packed lenslet-coupled sinuous antenna transition edge sensor bolometer arrays. Each array contains 271 dichroic optical pixels, each of which has four TES bolometers for a total of 7588 detectors per receiver. We have produced a set of two types of candidate arrays for PB2-A. The first we call Version 11 (V11) uses a silicon oxide (SiO$_x$ ) for the transmission lines and crossover process for orthogonal polarizations. The second we call Version 13 (V13) uses silicon nitride (SiN$_x$ ) for the transmission lines and cross-under process for orthogonal polarizations. We have produced enough of each type of array to fully populate the focal plane of the PB2-A receiver. The average wirebond yield for V11 and V13 arrays is 93.2% and 95.6%, respectively. The V11 arrays had a superconducting transition temperature ( $T_\mathrm{c}$ ) of $452 \pm \,15$ mK, a normal resistance ( $R_\mathrm{n}$ ) of $1.25 \pm 0.20~\Omega $ , and saturation powers of $5.2 \pm 1.0$ pW and $13 \pm 1.2$ pW for the 90 and 150 GHz bands, respectively. The V13 arrays had a superconducting transition temperature ( $T_\mathrm{c}$ ) of $456 \pm 6$ mK, a normal resistance ( $R_\mathrm{n}$ ) of $1.1 \pm 0.2~\Omega $ , and saturation powers of $10.8 \pm 1.8$ pW and $22.9 \pm 2.6$ pW for the 90 and 150 GHz bands, respectively. Production and characterization of arrays for PB2-B are ongoing and are expected to be completed by the summer of 2018. We have fabricated the first three candidate arrays for PB2-C but do not have any characterization results to present at this time.
|
Auteur(s) |
B. Westbrook
, P.A.R. Ade
, M. Aguilar
, Y. Akiba
, K. Arnold
, C. Baccigalupi
, D. Barron
, D. Beck
1
, S. Beckman
, A.N. Bender
, F. Bianchini
, D. Boettger
, J. Borrill
, S. Chapman
, Y. Chinone
, G. Coppi
, K. Crowley
, A. Cukierman
, T. de Haan
, R. Dünner
, M. Dobbs
, T. Elleflot
, J. Errard
1
, G. Fabbian
2
, S.M. Feeney
, C. Feng
, G. Fuller
, N. Galitzki
, A. Gilbert
, N. Goeckner-Wald
, J. Groh
, N.W. Halverson
, T. Hamada
, M. Hasegawa
, M. Hazumi
, C.A. Hill
, W. Holzapfel
, L. Howe
, Y. Inoue
, G. Jaehnig
, A. Jaffe
, O. Jeong
, D. Kaneko
, N. Katayama
, B. Keating
, R. Keskitalo
, T. Kisner
, N. Krachmalnicoff
, A. Kusaka
, M. Jeune
1
, M. Le
, A.T. Lee
, D. Leon
, E. Linder
, L. Lowry
, A. Madurowicz
, D. Mak
, F. Matsuda
, A. May
, N.J. Miller
, Y. Minami
, J. Montgomery
, M. Navaroli
, H. Nishino
, J. Peloton
, A. Pham
, L. Piccirillo
, D. Plambeck
, D. Poletti
, G. Puglisi
, C. Raum
, G. Rebeiz
, C.L. Reichardt
, P.L. Richards
, H. Roberts
, C. Ross
, K.M. Rotermund
, Y. Segawa
, B. Sherwin
, M. Silva-Feaver
, P. Siritanasak
, R. Stompor
1
, A. Suzuki
, O. Tajima
, S. Takakura
, S. Takatori
, D. Tanabe
, R. Tat
, G.P. Teply
, A. Tikhomirov
, T. Tomaru
, C. Tsai
, N. Whitehorn
, A. Zahn
1
APC (UMR_7164) -
AstroParticule et Cosmologie
( 1004962 )
- APC - UMR 7164, Université Paris Diderot, 10 rue Alice Domon et Léonie Duquet, case postale 7020, F-75205 Paris Cedex 13
- France
2
IAS -
Institut d'astrophysique spatiale
( 1357 )
- Bâtiment 121 91405 ORSAY CEDEX
- France
|
Date de publication |
2018
|
Pays |
Japon
|
Ville |
Kurume
|
Page/Identifiant |
758-770
|
Langue du document |
Anglais
|
Comité de lecture |
Non
|
Date fin congrès |
2017-07-21
|
Vulgarisation |
Non
|
Actes |
Oui
|
Invité |
Non
|
Volume |
193
|
Source |
J.Low Temp.Phys.
|
Audience |
Internationale
|
Date début congrès |
2017-07-17
|
Numéro |
5-6
|
Titre du congrès |
17th International Workshop on Low Temperature Detectors
|
Domaine(s) |
|
Mots-clés |
en
CMB, Fabrication, Instrumentation, Detectors, Transition edge sensor, Sinuous antenna, Polarization, Inflation, activity report, fabrication, cosmic background radiation: polarization, superconductivity, bolometer, silicon: oxygen, silicon: nitrogen, detector: design, performance
|
arXiv Id | 2210.04117 |
DOI | 10.1007/s10909-018-2059-0 |
inSPIRE HEP | 1705372 |
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