Mühendisler, ultra hafif X-ışını teleskopları için teknoloji geliştiriyor

Tokyo Metropolitan Üniversitesi'ndeki bilim adamları, silikon levhalar üzerinde karmaşık desenler yaratıyorlar.

X-ışınlarını yönlendirin ve toplayın.Tavlama ve cilalama yoluyla araştırmacılar, mevcut teleskopların performansıyla karşılaştırılabilecek yüksek açısal çözünürlük elde etti. Üstelik yeni cihazlar analoglarına göre çok daha hafif.

Bilim insanları MEMS teknolojisini kullanarakSilikon plakalar üzerinde net karmaşık tasarımlar. Tasarım, X ışınlarını dar bir açı aralığında yönlendirebilen ve onları bir noktaya yoğunlaştırabilen, ağaç halkalarına benzer şekilde eşmerkezli bir dizi yarıktan oluşuyor. 

Eş merkezli yuva dizileri izin verirX-ışınlarının iç duvarlara nüfuz etmesi ve sıçraması, onları aynı noktaya yönlendirilmeleri için itmesi. Resim: Tokyo Metropolitan Üniversitesi

Bu boşlukları yaratmak için araştırmacılarderin reaktif iyon aşındırma kullanıldı. Ancak ilk işleme sonrasında, X ışınlarını bozan ve teleskopun çözünürlüğünü azaltan desenlerdeki yüzey pürüzlülüğünü keşfettiler. 

Bu eksiklikleri gidermek için bilim adamları "tavladı"silikon gofret üzerinde uzun süre etki ederek desen. Tavlama süresi arttıkça, desenlerin yüzeyindeki silikon atomları daha hareketli hale geldi, pürüzleri düzeltti ve teleskopun açısal çözünürlüğünü geliştirdi.

150 saatlik tavlamadan önce (üstte) ve sonra (altta) yüzey. Uzun süreli termal maruz kalma, tüm yüzey pürüzlülüğünü düzeltir. Resim: Tokyo Metropolitan Üniversitesi

X-ışını radyasyonunun incelenmesi şunları sağlar:Evrenimiz hakkında daha fazla bilgi edinin. Ancak çalışmanın yazarları, bu dalgaların çoğunun Dünya'nın atmosferi tarafından emildiğini, dolayısıyla gezegenimizin dışında çalışan X-ışını teleskoplarının en etkili teleskoplar olduğunu açıklıyor. 

Geleneksel X-ışını optikleriyle ilgili sorundaha yüksek çözünürlüklere ulaşıldıkça cihazların giderek daha ağır hale gelmesidir. Bu, teleskopların yörüngeye yerleştirilmesinin maliyetini artırır. Örneğin, 2016 yılında fırlatılan ve inanılmaz derecede hafif olduğu düşünülen Hitomi teleskopunun etkin ağırlığı, kullanılabilir alanın metrekaresi başına 600 kg idi. Optics Express dergisinde yayınlanan çalışmalarında bilim insanları, metrekare başına yalnızca 10 kg ağırlığında yüksek performanslı bir ünite geliştirdiler. 

Araştırmacılar, yeniteknoloji süper hafif cihazlar yaratabilir. Şimdi Dünya'nın manyetosferini görselleştirmek için bir uydu geliştiriyorlar. Araştırmacılar, kurulumun toplam kütlesini 50 kg'a düşürmeyi planlıyor.

Daha fazla oku:

James Webb teleskopu Jüpiter'in ilk fotoğrafını çekti: Aynı anda 9 hareketli hedefi var

Fizikçiler uzayda evrensel bir "saat" buldular: atomik saatlerden daha doğrular

Büyük bir kuyruklu yıldız Dünya'nın yanından uçtu, ancak daha büyük hale geldi ve Güneş'e doğru yöneldi.