Wissenschaftler der Tokyo Metropolitan University erstellen komplexe Muster auf Siliziumwafern, die das können
Wissenschaftler nutzten die MEMS-Technologie zur Erstellungklare komplexe Designs auf Siliziumwafern. Das Design besteht aus einer konzentrischen Anordnung von Schlitzen, ähnlich wie bei Baumringen, die in einem engen Winkelbereich einfallende Röntgenstrahlen lenken und auf einen Punkt konzentrieren können.
Konzentrische Slot-Arrays ermöglichenRöntgenstrahlen dringen in die Innenwände ein und prallen von ihnen ab, wodurch sie so verschoben werden, dass sie auf denselben Punkt gerichtet sind. Bild: Tokyo Metropolitan University
Um diese Lücken zu schaffen, wollen ForscherEs wurde tiefes reaktives Ionenätzen verwendet. Nach der ersten Bearbeitung entdeckten sie jedoch Oberflächenrauheiten in den Mustern, die die Röntgenstrahlen verzerrten und die Auflösung des Teleskops verringerten.
Um diese Mängel zu beheben, "temperierten" WissenschaftlerMuster durch lange Einwirkung auf den Siliziumwafer. Mit zunehmender Dauer des Temperns wurden die Siliziumatome auf der Oberfläche der Muster beweglicher, glätteten Unebenheiten und verbesserten die Winkelauflösung des Teleskops.
Oberfläche vor (oben) und nach (unten) 150 Stunden Glühen. Längere Wärmeeinwirkung glättet alle Oberflächenrauheiten. Bild: Tokyo Metropolitan University
Die Untersuchung der Röntgenstrahlung ermöglichtErfahren Sie mehr über unser Universum. Die meisten dieser Wellen werden jedoch von der Erdatmosphäre absorbiert, sodass Röntgenteleskope außerhalb unseres Planeten am effektivsten sind, erklären die Autoren der Arbeit.
Problem mit konventioneller Röntgenoptikist, dass Geräte mit zunehmender Auflösung immer schwerer werden. Dies erhöht die Kosten für den Transport von Teleskopen in die Umlaufbahn. Beispielsweise hatte das 2016 gestartete und als unglaublich leicht geltende Hitomi-Teleskop ein effektives Gewicht von 600 kg pro Quadratmeter Nutzfläche. In ihrer in der Fachzeitschrift Optics Express veröffentlichten Arbeit entwickelten die Wissenschaftler ein Hochleistungsgerät mit einem Gewicht von nur 10 kg pro Quadratmeter.
Das merken die Forscher mit dem Neuen anTechnologie kann superleichte Geräte herstellen. Jetzt entwickeln sie einen Satelliten, um die Magnetosphäre der Erde sichtbar zu machen. Die Forscher planen, die Gesamtmasse der Anlage auf 50 kg zu reduzieren.
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