Natuurkundigen van de Universiteit van Californië in Santa Barbara hebben fotonendetectoren verbeterd. Nieuwe methode
Onderzoekers hebben de magnetron aangepastkinetische inductiedetectoren (MKID). Deze sensoren maken gebruik van het foto-elektrisch effect. Een foton dat de sensor binnenkomt, slaat een elektron neer, dat vervolgens kan worden gedetecteerd als een signaal dat geschikt is voor verwerking door een microprocessor, leggen de ontwikkelaars uit.
Een MCID is in de regel een supergeleider die zich op een substraat bevindt. De onderzoekers ontdekten dat sommige elektronen van de sensor "lekten" in het saffiersubstraat, waardoor de meetnauwkeurigheid werd verminderd.
In hun werk lieten de onderzoekers dat dun zienEen laag indiummetaal, geplaatst tussen de supergeleidende sensor en het substraat, vermindert de energielekkage dramatisch, waardoor de resolutie van de fotonendetector toeneemt.
Apparaat diagram. De gele laag van indium blokkeert fotonen, maar verhindert niet het vrije verkeer van fononen met lagere energie. Bron: Nicholas Zobrist et al, Physical Review Letters
Natuurkundigen hebben een nieuw apparaat getest enontdekte dat de nieuwe methode de fout bij het meten van de golflengte van licht verminderde van 10% naar 5%. Met dit systeem is het nu bijvoorbeeld mogelijk om fotonen met een golflengte van 1000 nm te meten met een nauwkeurigheid van 50 nm.
De ontwikkelaars zijn van mening dat de nieuwe sensoren zullen helpenkijk in exoplaneten. Momenteel kunnen wetenschappers alleen spectroscopie uitvoeren op een kleine subset van deze objecten. De planeet moet tussen zijn ster en de aarde passeren en moet een dichte atmosfeer hebben zodat er voldoende licht doorheen kan voor het werk van onderzoekers. En zelfs in dergelijke omstandigheden is de verhouding tussen informatie en ruis erg hoog. Wetenschappers geloven dat sensoren met een hoge spectrale resolutie dit probleem zullen oplossen.
Omslagafbeelding: Ben Mazin, UC Santa Barbara
Lees verder:
Een zwart gat in de melkweg bewees Einstein gelijk. Het belangrijkste
"James Webb" toont ruimte voor de oerknal: astronomen op het punt van een wereldwijde ontdekking
Kijk naar de hemelse "Titanic" die op kernenergie zal draaien