يقوم العلماء في جامعة طوكيو متروبوليتان بإنشاء أنماط معقدة على رقائق السيليكون التي يمكنها ذلك
استخدم العلماء تقنية MEMS لإنشاءتصاميم معقدة واضحة على رقائق السيليكون. التصميم عبارة عن مجموعة متحدة المركز من الشقوق، تشبه حلقات الأشجار، يمكنها توجيه الأشعة السينية التي تدخل في نطاق ضيق من الزوايا وتركيزها في نقطة ما.
تسمح مصفوفات الفتحات المتراكزالأشعة السينية لاختراق الجدران الداخلية والارتداد عنها ، ودفعها بحيث يتم توجيهها إلى نفس النقطة. الصورة: جامعة طوكيو متروبوليتان
لخلق هذه الفجوات والباحثينتم استخدام النقش الأيوني التفاعلي العميق. ومع ذلك، بعد المعالجة الأولية، اكتشفوا خشونة السطح في الأنماط التي شوهت الأشعة السينية، مما أدى إلى تقليل دقة التلسكوب.
لتصحيح أوجه القصور هذه ، "صلب" العلماءنمط من خلال العمل على رقاقة السيليكون لفترة طويلة. مع زيادة مدة التلدين ، أصبحت ذرات السيليكون الموجودة على سطح الأنماط أكثر قدرة على الحركة ، مما يعمل على تنعيم أي خشونة وتحسين الدقة الزاويّة للتلسكوب.
السطح قبل (أعلى) وبعد (أسفل) 150 ساعة من التلدين. يعمل التعرض الحراري المطول على تنعيم كل خشونة السطح. الصورة: جامعة طوكيو متروبوليتان
تسمح دراسة الأشعة السينيةتعلم المزيد عن عالمنا. لكن معظم هذه الموجات يمتصها الغلاف الجوي للأرض، لذا فإن تلسكوبات الأشعة السينية التي تعمل خارج كوكبنا هي الأكثر فعالية، كما يوضح مؤلفو العمل.
مشكلة مع بصريات الأشعة السينية التقليديةهو أنه مع تحقيق دقة أعلى، تصبح الأجهزة أثقل وأثقل. وهذا يزيد من تكلفة توصيل التلسكوبات إلى المدار. على سبيل المثال، كان تلسكوب هيتومي، الذي تم إطلاقه في عام 2016 ويعتبر خفيفًا بشكل لا يصدق، يبلغ وزنه الفعلي 600 كجم لكل متر مربع من المساحة القابلة للاستخدام. وفي عملهم المنشور في مجلة Optics Express، طور العلماء وحدة عالية الأداء تزن 10 كجم فقط لكل متر مربع.
لاحظ الباحثون ذلك مع الجديديمكن أن تخلق التكنولوجيا أجهزة فائقة الخفة. الآن يقومون بتطوير قمر صناعي لتصور الغلاف المغناطيسي للأرض. يخطط الباحثون لتحقيق خفض في الكتلة الكلية للتركيب إلى 50 كجم.
قراءة المزيد:
التقط تلسكوب جيمس ويب الصورة الأولى للمشتري: لديه 9 أهداف متحركة في وقت واحد
لقد وجد الفيزيائيون "ساعة" عالمية في الفضاء: فهي أكثر دقة من الذرية
طار مذنب ضخم عبر الأرض ، لكنه أصبح أكبر واتجه نحو الشمس