قام فيزيائيون من جامعة كاليفورنيا في سانتا باربرا بتحسين أجهزة كشف الفوتون. أسلوب جديد
قام الباحثون بتعديل الميكروويفكاشفات الحث الحركي (MKID). تستخدم هذه المستشعرات التأثير الكهروضوئي. يشرح المطورون أن الفوتون الذي يدخل المستشعر يقرع الإلكترون ، والذي يمكن بعد ذلك اكتشافه كإشارة مناسبة للمعالجة بواسطة معالج دقيق.
كقاعدة عامة ، MCID عبارة عن موصل فائق يقع على ركيزة. ووجد الباحثون أن بعض الإلكترونات من المستشعر "تسربت" إلى الركيزة المصنوعة من الياقوت ، مما قلل من دقة القياس.
وأظهر الباحثون في عملهم أن النحافةإن وضع طبقة من معدن الإنديوم بين المستشعر فائق التوصيل والركيزة يقلل بشكل كبير من تسرب الطاقة، مما يزيد من دقة كاشف الفوتون.
مخطط الجهاز. تحجب الطبقة الصفراء من الإنديوم الفوتونات ، ولكنها لا تمنع الحركة الحرة للفونونات ذات الطاقة المنخفضة. المصدر: Nicholas Zobrist et al، Physical Review Letters
اختبر الفيزيائيون جهازًا جديدًا ووجد أن الطريقة الجديدة قللت الخطأ في قياس الطول الموجي للضوء من 10٪ إلى 5٪. على سبيل المثال ، باستخدام هذا النظام ، أصبح من الممكن الآن قياس الفوتونات ذات الطول الموجي 1000 نانومتر بدقة 50 نانومتر.
يعتقد المطورون أن المستشعرات الجديدة ستساعدانظر داخل الكواكب الخارجية. في الوقت الحالي ، يمكن للعلماء فقط إجراء التحليل الطيفي على مجموعة فرعية صغيرة من هذه الأجسام. يجب أن يمر الكوكب بين نجمه والأرض ، ويجب أن يكون له جو كثيف حتى يمر عبره ضوء كافٍ لعمل الباحثين. وحتى في مثل هذه الظروف ، تكون نسبة المعلومات والضوضاء عالية جدًا. يعتقد العلماء أن أجهزة الاستشعار ذات الدقة الطيفية العالية ستحل هذه المشكلة.
صورة الغالف: بن مازن ، جامعة كاليفورنيا بسانتا باربرا
قراءة المزيد:
أثبت وجود ثقب أسود في المجرة أن أينشتاين كان على حق. الشيء الرئيسي
سيعرض فيلم "جيمس ويب" الفضاء قبل الانفجار العظيم: علماء الفلك على وشك اكتشاف عالمي
انظر إلى "تايتانيك" السماوية التي ستعمل بالطاقة النووية