Objetivo
The main project objective is to develop an integrated superconducting quantum-limited high-resolution spectrometer for submm wave frequencies (up to 700 GHz). An important application of this receiver will be as an instrument for a FIR and Sub-mm Heterodyne balloon mission launched to study the Earth atmospheric chemistry and physics in the limb-sounding mode (TELIS). The TELIS project is a pre-cursor for the satellite mission ACECHEM to be flown early 2011. During the project a phase-locked superconducting local oscillator (LO) will be developed and integrated with a superconductor-insulator-superconductor (SIS) mixer and a planar superconducting antenna in a single-chip receiver. The main scientific objective and challenge of the project is to develop a theory to adequately describe the FFO linewidth dependence on experimental parameters and to achieve high spectral resolution of the integrated receiver by phase-locking the superconducting Flux-Flow Oscillator (FFO) to an external reference oscillator. Another important objective of the project is to study the fundamental limitations to the frequency range and linewidth of cryogenic FFOs. In order to increase the gap voltage and thus the maximum operational frequency new materials will be tested. The ultimate goal of this part of the project is to fabricate and test all key elements of the SIR necessary for use up to 1 THz.
The proposal is based on extensive preliminary studies carried out by the project groups over the last few years in the field of superconducting electronics. The scientific teams involved in the project consist of world-class experts in the fields of superconducting circuit design and fabrication, non-linear Josephson devices, and quantum quasiparticle SIS receivers. The project groups: Groningen Space Research Laboratory (SRON), the Netherlands; Technical University of Denmark (TUD), Denmark; Institute of Radio Engineering and Electronics (IREE), Russia, have a successful long-term experience in the design and study of SIS mixers, microwave integrated circuits and superconducting high frequency oscillators. Technological facilities and reliable procedures for fabrication of Nb -AlOx -Nb tunnel junctions (presently the basic elements of most super conducting devices) have been developed by the project teams. In the past few years a FFO has been tested by scientists from the project groups (IREE, DTU) as a LO for an integrated receiver in the frequency range 100 - 850 GHz. As first in the world, a laboratory prototype design of an Integrated Receiver has been developed and successfully tested at 500 GHz (IREE, SRON). The single-chip receiver comprises a double dipole antenna, an SIS mixer and a Josephson FFO with matching circuits. Presently a practical realization of the Integrated Receiver concept is being tested (INTAS project No. 97-1712), and a. double-sideband noise temperature below 100 K, just 3 times above the quantum limit, has been obtained at 500 GHz.
All results listed above provide an excellent background for future studies and developments. During the project a reliable technology for fabrication of tunnel junctions and integrated circuits will be optimised. Fundamental limitations to the frequency and linewidth of cryogenic FFOs will be studied. New materials, in order to increase the gap voltage and thus the maximum operational frequency of integrated receivers will be tested. A family of Superconducting Integrated Receivers (SIRs) with phase-locked FFO will be developed and tested. This family includes a prototype of the SIR for space applications with a noise temperature close to the quantum limit hf/k and also an airborne SIR spectrometer for monitoring ozone, chlorine and industrial contaminants in the atmosphere. The required parameters of this instrument are as follows: frequency range 500-650 GHz, noise temperature (DSB) below 250 K, and spectral resolution better than 1 MHz. The new ambitious radio-astronomy multi-dish projects (e.g. ALMA) would gain considerably by using single-chip SIRs with phase locked FFO due to their lower price and better serviceability than conventional approaches. The Integrated Spectrometer is particularly promising as a laboratory-scale instrument for detection of radiation from the newly developed semiconducting and superconducting submm wave sources. In mass production the cost of a microcircuit for an Integrated Spectrometers would be of order 1000 USD which is much lower than the 20-25,000 USD presently paid for a conventional oscillator in the same frequency range.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
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Programa(s)
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
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Tema(s)
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Convocatoria de propuestas
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
Datos no disponibles
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
Régimen de financiación
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
Datos no disponibles
Coordinador
9700 AV Groningen
Países Bajos
Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.