Naukowcy z Tokyo Metropolitan University tworzą złożone wzory na płytkach krzemowych, które to potrafią
Do stworzenia naukowcy wykorzystali technologię MEMSprzejrzyste, złożone projekty na płytkach krzemowych. Konstrukcja składa się z koncentrycznego układu szczelin przypominających słoje drzew, które mogą kierować promienie rentgenowskie wpadające pod wąskim zakresem kątów i koncentrować je w jednym punkcie.
Koncentryczne tablice gniazd pozwalająPromienie rentgenowskie przenikają i odbijają się od ścian wewnętrznych, popychając je tak, aby były skierowane w ten sam punkt. Zdjęcie: Uniwersytet Metropolitalny w Tokio
Aby stworzyć te luki, badaczezastosowano głębokie trawienie jonami reaktywnymi. Jednak po wstępnej obróbce odkryli chropowatość powierzchni we wzorach, która zniekształcała promienie rentgenowskie, zmniejszając rozdzielczość teleskopu.
Aby naprawić te niedociągnięcia, naukowcy „wyżarzali”wzór działając na wafel krzemowy przez długi czas. W miarę wydłużania się czasu wyżarzania atomy krzemu na powierzchni wzorów stawały się bardziej ruchome, wygładzając wszelkie nierówności i poprawiając rozdzielczość kątową teleskopu.
Powierzchnia przed (góra) i po (na dole) 150 godzinach wyżarzania. Długotrwała ekspozycja termiczna wygładza wszelkie nierówności powierzchni. Zdjęcie: Uniwersytet Metropolitalny w Tokio
Pozwala na to badanie promieniowania rentgenowskiegodowiedzieć się więcej o naszym Wszechświecie. Jednak większość tych fal jest pochłaniana przez atmosferę ziemską, dlatego najskuteczniejsze są teleskopy rentgenowskie działające poza naszą planetą – wyjaśniają autorzy pracy.
Problem z konwencjonalną optyką rentgenowskąpolega na tym, że w miarę osiągania wyższych rozdzielczości urządzenia stają się coraz cięższe. Zwiększa to koszt dostarczania teleskopów na orbitę. Przykładowo teleskop Hitomi, wystrzelony w 2016 roku i uważany za niezwykle lekki, miał efektywną masę 600 kg na metr kwadratowy powierzchni użytkowej. W swojej pracy opublikowanej w czasopiśmie Optics Express naukowcy opracowali wysokowydajną jednostkę ważącą zaledwie 10 kg na metr kwadratowy.
Naukowcy zauważają, że z nowymtechnologia może tworzyć super lekkie urządzenia. Teraz opracowują satelitę do wizualizacji magnetosfery Ziemi. Naukowcy planują zmniejszenie całkowitej masy instalacji do 50 kg.
Czytaj więcej:
Teleskop Jamesa Webba wykonał pierwsze zdjęcie Jowisza: pokazuje jednocześnie 9 ruchomych celów
Fizycy znaleźli uniwersalny „zegar” w kosmosie: są dokładniejsze niż atomowe
Ogromna kometa przeleciała obok Ziemi, ale stała się większa i skierowała się w stronę Słońca