論文の概要: High-Q cavity coupled to a high permittivity dielectric resonator for sensing applications
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.05831v2
- Date: Thu, 16 Jan 2025 08:56:43 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-17 15:07:24.234525
- Title: High-Q cavity coupled to a high permittivity dielectric resonator for sensing applications
- Title（参考訳）: センサ用高誘電率誘電体共振器に結合した高Q空洞
- Authors: Shahnam Gorgi Zadeh, Alberto Ghirri, Sergio Pagano, Simone Tocci, Claudio Gatti, Antonio Cassinese,
- Abstract要約: 超伝導キャビティを高誘電率で結合する結合キャビティ構成について報告する。
温度範囲の異なるボロメーターとして結合システムの具体的な応用について論じる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: The use of high quality factor resonators is of undoubted interest for high precision measurements and for applications in quantum technologies. Novel types of microwave sensors can be realized by coupling a first resonator acting as a stable frequency reference with a second resonator that is sensitive to a particular physical quantity. Here we report on a coupled cavity configuration in which a high $Q$-factor elliptical TESLA-shaped superconducting cavity is coupled with a high permittivity ($\varepsilon_\mathrm{r}$) SrTiO$_3$ puck, whose resonant frequency varies as a function of temperature due to the temperature dependence of the permittivity that reaches values higher than 30000 below 1 K. Extensive electromagnetic simulations are used to test different coupling configurations, showing great versatility to tune the coupling in the weak or strong regime, depending on the puck's position within the cavity. Moreover, for the coupled system, they allow one to investigate the dependence of the zero transmission frequency value on changes of the permittivity $\varepsilon_\mathrm{r}$, obtaining a maximum value of 2.8 MHz per unit change of $\varepsilon_\mathrm{r}$, for $\varepsilon_\mathrm{r} \approx 230$. Finally, we discuss a specific application of the coupled system as a bolometer in different temperature ranges.
- Abstract（参考訳）: 高品質な係数共振器の使用は、高精度の測定や量子技術への応用には疑いの余地がない。
安定した周波数基準として働く第1共振器と、特定の物理量に敏感な第2共振器を結合することにより、新しいタイプのマイクロ波センサを実現することができる。
本稿では,1K以下で30000以上の値に達する誘電率の温度依存性により共振周波数が温度関数として変化する高誘電率 (\varepsilon_\mathrm{r}$) SrTiO$_3$ puck) と高誘電率 (\varepsilon_\mathrm{r}$) のTESLA型超伝導空洞を高誘電率で結合する結合空洞構成について報告する。
さらに、結合系の場合、ゼロ伝送周波数値が誘電率$\varepsilon_\mathrm{r}$の変化に依存することを調査し、$\varepsilon_\mathrm{r}$に対して$\varepsilon_\mathrm{r}$の単位変化あたりの最大値2.8MHzを得る。
最後に,異なる温度範囲におけるボロメーターとしての結合系の具体的な応用について論じる。
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