Das Simons Observatory ist ein Zentrum, das Veränderungen in der kosmischen Mikrowelle untersucht
Die Teleskope des Simons-Observatoriums werden es tunVerwenden Sie eine neue hochempfindliche Millimeterkamera, um das Nachleuchten des Urknalls zu messen. Wir haben eine neue kostengünstige Kachel entwickelt, die in der Kammer verwendet wird, um Umweltemissionen zu absorbieren, die die gemessenen Signale verfälschen können.
Zhilei Xu, Hauptautorin des Artikels und Postdoktorandin an der University of Pennsylvania
Die Forscher zeigten, dass dieAus Metamaterialien hergestellte Mikrowellenkacheln absorbieren mehr als 99 % der Millimeterwellenstrahlung und behalten ihre Eigenschaften auch bei extrem niedrigen Temperaturen.
Fliesen können durch Spritzgießen hergestellt werden, und die Materialien, aus denen sie hergestellt werden, sind kostengünstig und wirtschaftlich verfügbar.
Einsatz bodengestützter MillimeterteleskopeBei Empfängern werden sie kryogen gekühlt, um Rauschen zu reduzieren und die Empfindlichkeit zu erhöhen. Die Empfängertechnologie ist so weit fortgeschritten, dass jede Menge Streulicht das Bild verschlechtern und gleichzeitig die Empfindlichkeit des Detektors verringern kann.
Allerdings ist die Entwicklung eines Materials in der Lage, zu unterdrückenStreulicht ist bei solch extrem niedrigen Temperaturen eine echte Herausforderung. Frühere Versuche führten dazu, dass Materialien entweder nicht effektiv auf kryogene Temperaturen gekühlt wurden oder nicht die erforderliche Kombination aus niedrigem Reflexionsgrad und hoher Absorption erreichten.
Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, Forscherwandte sich Metamaterialien zu, da sie so gestaltet werden können, dass Eigenschaften erhalten werden, die in der Natur nicht zu finden sind. Nach ausgefeilten elektromagnetischen Simulationsstudien haben Wissenschaftler Metamaterialien entwickelt, die auf einem Material basieren, das Kohlenstoff- und Kunststoffpartikel kombiniert.
Stellen Sie sicher, dass die Kacheln aus dem neuen Metamaterial stammenthermischen Zyklen von Raumtemperatur bis zur kryogenen Temperatur standhalten können, testeten die Forscher, wie sie auf -272 °C abkühlen würden. und dann ihre optischen Eigenschaften gemessen.
Tests haben gezeigt, dass das Metamaterial hervorragende Reflexionseigenschaften bei geringer Streuung aufweist und fast alle einfallenden Photonen absorbiert.
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