Fizycy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara udoskonalili detektory fotonów.
Naukowcy zmodyfikowali mikrofaledetektory indukcyjności kinetycznej (MKID). Czujniki te wykorzystują efekt fotoelektryczny. Deweloperzy wyjaśniają, że foton wchodzący do czujnika wybija elektron, który następnie może zostać wykryty jako sygnał nadający się do przetwarzania przez mikroprocesor.
Z reguły MCID to nadprzewodnik znajdujący się na podłożu. Naukowcy odkryli, że część elektronów z czujnika „wyciekła” do podłoża szafirowego, zmniejszając dokładność pomiaru.
W swojej pracy naukowcy wykazali, że cienka warstwa metalicznego indu umieszczona między czujnikiem nadprzewodzącym a podłożem radykalnie zmniejszawyciek energii, zwiększając rozdzielczość detektora fotonów.
Schemat urządzenia. Żółta warstwa indu blokuje fotony, ale nie przeszkadza w swobodnym ruchu fononów o niższej energii. Źródło: Nicholas Zobrist i in., Physical Review Letters
Fizycy przetestowali nowe urządzenie iodkryli, że nowa metoda zmniejszyła błąd pomiaru długości fali światła z 10% do 5%. Na przykład za pomocą tego systemu można teraz mierzyć fotony o długości fali 1000 nm z dokładnością do 50 nm.
Twórcy uważają, że nowe czujniki pomogązajrzyj do wnętrza egzoplanet. Obecnie naukowcy mogą wykonywać spektroskopię tylko na niewielkim podzbiorze tych obiektów. Planeta musi przejść między swoją gwiazdą a Ziemią i musi mieć gęstą atmosferę, aby przepuścić przez nią wystarczającą ilość światła do pracy badaczy. I nawet w takich warunkach stosunek informacji do szumu jest bardzo wysoki. Naukowcy uważają, że czujniki o wysokiej rozdzielczości spektralnej rozwiążą ten problem.
Zdjęcie na okładce: Ben Mazin, UC Santa Barbara
Czytaj więcej:
Czarna dziura w galaktyce dowiodła, że Einstein miał rację. Główna rzecz
„James Webb” pokaże kosmos przed Wielkim Wybuchem: astronomowie u progu globalnego odkrycia
Spójrz na niebiańskiego „Titanica”, który będzie działał na energię jądrową