23:21
Comentarii Adauga Comentariu

_ Păstrarea energiei în cameră

_ Păstrarea energiei în camera

Poate părea că tehnologia avansează an de an, ca prin farmec. Dar în spatele fiecărei îmbunătățiri progresive și revoluții inovatoare se află o echipă de oameni de știință și ingineri care lucrează din greu.

Profesorul UC Santa Barbara Ben Mazin dezvoltă senzori optici de precizie pentru telescoape și observatoare. Într-o lucrare publicată în Physical Review Letters, el și echipa sa au îmbunătățit rezoluția spectrului senzorului lor supraconductor, un pas major în scopul lor final: analiza compoziției exoplanetelor.

„Am fost capabili să dublăm aproximativ. puterea de rezoluție spectrală a detectorilor noștri”, a spus primul autor Nicholas Zobrist, doctorand în Laboratorul Mazin.

„Aceasta este cea mai mare creștere a rezoluției energetice pe care am văzut-o vreodată”, a adăugat Mazin. „Deschide o cale cu totul nouă către obiective științifice pe care nu le puteam atinge înainte.”

Laboratorul Mazin lucrează cu un tip de senzor numit MKID. Majoritatea detectorilor de lumină, cum ar fi senzorul CMOS dintr-o cameră de telefon, sunt semiconductori bazați pe siliciu. Acestea funcționează prin efectul fotoelectric: un foton lovește senzorul, eliminând un electron care poate fi apoi detectat ca un semnal adecvat pentru procesare de către un microprocesor.

Un MKID folosește un supraconductor, în care electricitatea poate curge fără rezistență. Pe lângă rezistența zero, aceste materiale au și alte proprietăți utile. De exemplu, semiconductorii au o energie de gol care trebuie depășită pentru a elimina electronul. Energia intervalului aferentă într-un supraconductor este de aproximativ 10.000 de ori mai mică, astfel încât poate detecta chiar și semnale slabe.

Mai mult, un singur foton poate elimina mulți electroni dintr-un supraconductor, spre deosebire de doar unul dintr-un supraconductor. semiconductor. Măsurând numărul de electroni mobili, un MKID poate determina de fapt energia (sau lungimea de undă) a luminii primite. „Și energia fotonului, sau spectrele sale, ne spune multe despre fizica a ceea ce a emis acel foton”, a spus Mazin.

Scurgeri de energie

Cercetătorii au lovit un limitează cât de sensibile ar putea face aceste MKID-uri. După multă analiză, ei au descoperit că energia se scurgea din supraconductor în placa de cristal de safir pe care este fabricat dispozitivul. Drept urmare, semnalul a părut mai slab decât era cu adevărat.

În electronica tipică, curentul este transportat de electroni mobili. Dar acestea au tendința de a interacționa cu împrejurimile lor, împrăștiind și pierzând energie în ceea ce se numește rezistență. Într-un supraconductor, doi electroni se vor împereche – unul în sus și altul în jos – și această pereche Cooper, așa cum se numește, este capabilă să se miște fără rezistență.

„Este ca un cuplu într-un club. ”, a explicat Mazin. „Aveți doi oameni care se fac pereche și apoi se pot mișca împreună prin mulțime fără nicio rezistență. În timp ce o singură persoană se oprește să vorbească cu toată lumea pe parcurs, încetinind-o.”

În un supraconductor, toți electronii sunt perechi. „Toți dansează împreună, se mișcă fără să interacționeze foarte mult cu alte cupluri, pentru că toți se uită adânc unul în ochii celuilalt.

„Un foton care lovește senzorul este ca și cum cineva intră și împrăștie un bea pe unul dintre parteneri", a continuat el. "Acest lucru desparte cuplul, determinând unul dintre parteneri să se împiedice de alte cupluri și să creeze o perturbare." Aceasta este cascada de electroni mobili pe care MKID o măsoară.

Dar uneori asta se întâmplă la marginea ringului de dans. Petrecerea jignită iese din club fără să lovească pe nimeni altcineva. Grozav pentru restul dansatorilor, dar nu și pentru oamenii de știință. Dacă acest lucru se întâmplă în MKID, atunci lumina semnalul va părea mai slab decât era în realitate.

Îngredirea lor

Mazin, Zobrist și co-autorii lor au descoperit că un strat subțire de indiu metalic - plasat între senzorul supraconductor și substrat - a redus drastic energia care se scurge din senzor. Indiul a acționat în esență ca un gard în jurul ringului de dans, ținând dansatorii împovărați în cameră și interacționând cu restul mulțimii.

Ei au ales indiul pentru că este și un supraconductor la temperaturile la care MKID-ul vor funcționa, iar supraconductorii adiacenți tind să coopereze dacă sunt subțiri. Totuși, metalul a reprezentat o provocare pentru echipa. Indiul este mai moale decât plumbul, așa că are tendința de a se aglomera. Acest lucru nu este grozav pentru a realiza stratul subțire și uniform de care aveau nevoie cercetătorii.

Dar timpul și efortul lor au dat roade. Tehnica a redus incertitudinea de măsurare a lungimii de undă de la 10% la 5%, arată studiul. De exemplu, fotonii cu o lungime de undă de 1.000 de nanometri pot fi acum măsurați cu o precizie de 50 nm cu acest sistem. „Acest lucru are implicații reale pentru știința pe care o putem face”, a spus Mazin, „pentru că putem rezolva mai bine spectrele obiectelor pe care le privim.”

Diferitele fenomene emit fotoni cu spectre specifice ( sau lungimi de undă) și diferite molecule absorb fotoni de diferite lungimi de undă. Folosind această lumină, oamenii de știință pot folosi spectroscopia pentru a identifica compoziția obiectelor atât din apropiere, cât și din întregul univers vizibil.

Mazin este interesat în special de aplicarea acestor detectoare în știința exoplanetelor. În acest moment, oamenii de știință pot face doar spectroscopie pentru un subset mic de exoplanete. Planeta trebuie să treacă între steaua sa și Pământ și trebuie să aibă o atmosferă groasă, astfel încât să treacă suficientă lumină prin ea pentru a putea lucra cercetătorii. Cu toate acestea, raportul semnal/zgomot este abisal, în special pentru planetele stâncoase, a spus Mazin.

Cu MKID-uri mai bune, oamenii de știință pot folosi lumina reflectată de suprafața unei planete, mai degrabă decât transmisă doar prin atmosfera sa îngustă. Acest lucru va fi în curând posibil cu capabilitățile următoarei generații de telescoape de 30 de metri.

Grupul Mazin experimentează, de asemenea, o abordare complet diferită a problemei pierderii de energie. Deși rezultatele din această lucrare sunt impresionante, Mazin a spus că crede că tehnica indiului ar putea fi învechită dacă echipa sa are succes în acest nou efort. Oricum, a adăugat el, oamenii de știință se apropie rapid de obiectivele lor.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Un lider sârb bosniac critică în termeni duri Germania, după anunțul că a trimis soldați în Bosnia-Herțegovina: 'Nu se bucură de încrederea noastră!'

_ Heidi Klum uimește în rochie maxi de vară cu imprimeu floral și pene de piersică în timp ce se îndreaptă către AGT

_ Numărul arestărilor în reprimarea bandelor din El Salvador ajunge la 50.000

_ Fosta soție a lui Darius Campbell Danesh, Natasha Henstridge, împărtășește un omagiu emoționant - după moartea lui șocantă

_ Polițiștii „Bărbat Karen” reacţionează pentru un videoclip plin de insulte despre Woolworths

_ Ultimele poze cu Darius Campbell Danesh înainte de a fi găsit mort la 41 de ani

_ Sondajele se închid în Wyoming, unde se așteaptă ca Liz Cheney să-și piardă locul în Camera

_ Elon Musk anunță că cumpără Manchester United

_ Biden semnează schimbarea climatică majoră, legea privind sănătatea

_ Marea Britanie se confruntă cu o altă zi de furtuni, în timp ce meteorologii emit 29 de alerte de inundații

_ Cea mai mică balenă din Europa, marsuina, înflorește în estuarul Tamisei

_ Procurorii l-au 'albit' pe Olaf Scholz în scandalul din 2016 legat de banca Warburg

_ ACTUALIZĂRI �N DIRECT: Rezultatele primare din Wyoming 2022 � Harriet Hageman preia conducerea timpurie

_ Prognoza meteo din Marea Britanie: Străzile se transformă în râuri în timp ce Marea Britanie este lovită de furtuni

_ Vești excelente pentru acești angajați! Nu le vor fi tăiate salariile

_ EPHRAIM HARDCASTLE: O chestiune de închiriere pentru Prințul Andrew

_ Fostul congresman democrat din California, TJ Cox, arestat � acuzat pentru 28 de infracțiuni, inclusiv fraudă electronică, spălare de bani

_ Cum a trecut Birkenstocks de la frumpy la preferatele fashionistelor

_ Cumpărătorii își bat joc de o pereche de încălzitoare bizare din denim de la Shein, dar aspectul intră în stil

_ Criticul lui Trump, Liz Cheney, a estimat că va pierde primarul republican din Wyoming

_ Sam Frost răspunde la troll punându-și la îndoială decizia de a nu lua numele de familie al logodnicului ei, Jordie Hansen

_ Sophie Ellis-Bexter își dezvăluie talentul ascuns în timp ce deschide o sticlă de bere cu DINTII

_ Chrishell Stause admite că imobiliare nu este „unicul ei obiectiv”, deoarece se concentrează pe revenirea la actorie

_ Jimmy Bartel împărtășește un omagiu iubitei sale Amelia Shepperd în timp ce aceasta își sărbătorește ziua de naștere

_ Reprimarea poliției care abuzează femei ar putea vedea infractorii concediați automat și interziși să se întoarcă

_ Atenție la febra fânului tunătoare! Doctorul susține că furtunile din această săptămână vor declanșa „febra tunetelor”

_ Regizorul „Das Boot” Wolfgang Petersen a murit la 81 de ani

_ EDEN CONFIDENTIAL: Fără sărituri și nu atât de flash! Fratele lui Mick Jagger iese la festivalul din sat

_ În ciuda temerilor, imprimarea 3D are efecte pozitive asupra comerțului global

_ Peste 150 de copii ucişi de rujeolă şi mai mult de 2.000 de cazuri raportate

_ Actrița australiană Georgia-May Davis împărtășește mesaje înfiorătoare pe chat Air New Zealand

_ Rangers 2-2 PSV Eindhoven: gazdele din prima manșă a play-off-ului Ligii Campionilor

_ Gabriela Firea vrea să introducă obligația prezenței a două femei la concursurile pentru șefia companiilor de stat

_ Liz Cheney, reprezentanta republicanilor anti-Trump, a pierdut alegerile primare în faţa unei protejate a miliardarului

_ Regizorul Wolfgang Petersen, cunoscut pentru filmele Troy şi The NeverEnding Story, a murit la 81 de ani

_ Estonia a început demolarea monumentelor sovietice. Prima victimă, un tanc dintr-un oraş majoritar rusofon (video)

_ Nebuna Liz Cheney se compară cu Abe Lincoln �n discursul de concesiune după ce a fost frăm�ntată de 28 de puncte �n Wyoming (video)

_ Drake trece de The Beatles cu cele mai multe top cinci hituri din istoria topului Billboard Hot 100

_ „Expertul” parental, Tizzie Hall, criticat pentru că a comparat bebelușii cu vacile în sfaturile privind alăptarea

_ Bitter Liz Cheney �l aruncă pe Trump după ce a fost zdrobită de Harriet Hageman (VIDEO)

_ Cum Darius al lui Pop Idol a trecut de la actul de glumă la Chicago, prietenie cu Rebel Wilson și Gerard Butler

_ Britney Spears își îndeamnă fanii să vorbească cu „bunătate pură” celorlalți într-o postare plină de căldură

_ Pete Davidson încheie filmarea noului film Wizards! în Australia după despărțirea lui de Kim Kardashian

_ FBI a intervievat cei mai buni avocați ai lui Trump �nainte de a ataca Mar-a-Lago

_ Chrishell Stause trântește un titlu care induce în eroare subliniind însoțirile ei imobiliare

_ Elon Musk scrie pe Twitter „cumpără Manchester United” după ce a fost îndemnat să renunțe la oferta Twitter

_ O nouă facilitate pentru utilizatorii TikTok

_ Brooklyn Beckham iese după ce a fost făcut la grătar de un Tik Toker

_ Emily Ratajkowski dezgolește pielea într-un maieu decupat în timp ce se bucură la o fermă

_ Câștigătoarea I’m A Celebrity, Georgia Toffolo „se pregătește să se întoarcă în junglă în spin-off-ul pentru stele”

_ Charlotte Dawson recunoaște că avortul ei tragic a lăsat-o într-o „gaură întunecată”

_ Brooklyn Beckham iese după ce a fost făcut la grătar de un Tik Toker

_ Tammy Hembrow este trântită de trolii care pun la îndoială siguranța videoclipului ei „scrunch nou-născut”

_ Fostele flăcări ale lui Darius Campbell Danesh, de la soția actriței la relația cu modelul Daisy Lowe

_ Serena Williams învinsă de Răducanu la WTA Cincinnati Masters

_ Precomenzile lui Sir Cliff Richard pentru calendarul 2023 sunt „prin acoperiș”

_ Layne Beachley dezvăluie de ce nu a fost atrasă de soțul Kirk Pengilly la prima lor întâlnire

_ Yazmin Oukhellou împărtășește prima postare de la moartea șoc a iubitului Jake McLean

_ Olivia Rodrigo îl va include pe Alanis Morissette în Canadian Songwriters Hall of Fame în septembrie

_ Simona Halep este într-o formă de zile mari: s-a calificat în turul doi la Cincinnati


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26 Pag.27 Pag.28 Pag.29 Pag.30 Pag.31
Pag.32 Pag.33 Pag.34 Pag.35 Pag.36 Pag.37 Pag.38 Pag.39
Pag.40 Pag.41 Pag.42 Pag.43 Pag.44 Pag.45 Pag.46 Pag.47
Pag.48

Nr. de articole la aceasta sectiune: 2840, afisate in 48 pagini.



ieri 12:36