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Rivelatori Quantici per CMB

Un campo in rapidissima evoluzione e nel quale i gruppi Italiani si sono inseriti sin dall’inizio e stanno ottenendo risultati molto promettenti è quello che utilizza i KIDs, Kinetic Inductance Detectors, in Italiano RIC (Rivelatori ad Induttanza Cinetica).

I Rivelatori ad Induttanza Cinetica (RIC) sono sensori di ultima generazione che si basano sulla presenza di una gap nei livelli energetici del superconduttore. Questo è analogo a quanto accade nei rivelatori a semiconduttore, con la differenza sostanziale che la gap superconduttiva risulta circa mille volte più piccola, permettendo la rivelazione di fotoni di frequenza molto più bassa (da 90 GHz in su).

La caratteristica fondamentale che fa di questi rivelatori i candidati ideali anche per future missioni da pallone o da satellite è la possibilità di leggere il segnale di anche 104-105 pixel per mezzo di un unico cavo coassiale e di un amplificatore HEMT (High Electron Mobility Transistor) a banda larga, riducendo enormemente il carico termico sullo stadio criogenico dell’esperimento.

Inoltre, il processo di fabbricazione è relativamente semplice e flessibile, fattibile in facilities italiane, e la libertà nella scelta dei materiali permette di usare i RIC per lunghezze d’onda che vanno dal millimetrico e arrivano fino alla banda X.