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Development of series SQUID array with on-chip filter for TES detector

Chinese Physics B 2022年第2期31卷 665-670页

作者： Wentao Wu Zhirong Lin Zhi Ni Peizhan Li Tiantian Liang Guofeng Zhang Yongliang Wang Liliang Ying Wei Peng Wen Zhang Shengcai Shi Lixing You Zhen Wang State Key Laboratory of Functional Materials for Informatics Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology(SIMIT)Chinese Academy of Sciences(CAS)Shanghai 200050China CAS Center for Excellence in Superconducting Electronics(CENSE) Shanghai 200050China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China Purple Mountain Observatory Chinese Academy of SciencesNanjing 210023China University of Science and Technology of China Hefei 230026China

A cold preamplifier based on superconducting quantum interference devices(SQUIDs)is currently the preferred readout technology for the low-noise transition edge sensor(TES).In this work,we have designed and fabricated a series SQUID array(ssa)amplifier for the TES detector readout *** this ssa amplifier,each SQUID cell is composed of a first-order gradiometer formed using two equally large square washers,and an on-chip low pass filter(LPF)as a radiofrequency(RF)choke has been developed to reduce the Josephson oscillation interference between individual SQUID *** addition,a highly symmetric layout has been designed carefully to provide a fully consistent embedded electromagnetic environment and achieve coherent flux *** measured results show smooth V-Φcharacteristics and a swing voltage that increases linearly with increasing SQUID cell number N.A white flux noise level as low as 0.28μφ;/Hz;is achieved at 0.1 K,corresponding to a low current noise level of 7 pA/Hz;.We analyze the measured noise contribution at mK-scale temperatures and find that the dominant noise derives from a combination of the ssa intrinsic noise and the equivalent current noise of the room temperature electronics.

关键词： ssa amplifier TES detectors on-chip low pass filter(LPF) noise contribution

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