Fysiker från University of California, Santa Barbara, har förbättrat fotondetektorer.
Forskare har modifierat mikrovågsugnkinetiska induktansdetektorer (MKID). Dessa sensorer använder den fotoelektriska effekten. En foton som kommer in i sensorn slår ner en elektron, som sedan kan detekteras som en signal lämplig för bearbetning av en mikroprocessor, förklarar utvecklarna.
Som regel är en MCID en supraledare placerad på ett substrat. Forskarna fann att några av elektronerna från sensorn "läckte" in i safirsubstratet, vilket minskade mätnoggrannheten.
I sitt arbete har forskarna visat att ett tunt lager av indium som placeras mellan den supraledande sensorn och substratet minskar dramatisktenergiläckage, vilket ökar fotondetektorns upplösning.
Enhetsdiagram. Det gula lagret av indium blockerar fotoner, men hindrar inte den fria rörelsen av fononer med lägre energi. Källa: Nicholas Zobrist et al, Physical Review Letters
Fysiker har testat en ny enhet ochfann att den nya metoden minskade felet vid mätning av ljusets våglängd från 10 % till 5 %. Till exempel, med detta system är det nu möjligt att mäta fotoner med en våglängd på 1000 nm med en noggrannhet på 50 nm.
Utvecklarna tror att de nya sensorerna kommer att hjälpatitta inuti exoplaneter. För närvarande kan forskare endast utföra spektroskopi på en liten delmängd av dessa objekt. Planeten måste passera mellan sin stjärna och jorden, och den måste ha en tät atmosfär för att tillräckligt med ljus ska passera genom den för forskarnas arbete. Och även under sådana förhållanden är förhållandet mellan information och buller mycket högt. Forskare tror att sensorer med hög spektral upplösning kommer att lösa detta problem.
Omslagsbild: Ben Mazin, UC Santa Barbara
Läs mer:
Ett svart hål i galaxen visade att Einstein hade rätt. Huvudsaken
"James Webb" kommer att visa rymden före Big Bang: astronomer på gränsen till en global upptäckt
Titta på den himmelska "Titanic" som kommer att drivas på kärnkraft