23:03
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:

_ Atmosfera Pământului poate fi sursa de apă lunară

_ Oamenii de știință găsesc noi indicatori ai dezghețului permafrostului din Alaska

_ Alina Mungiu Pippidi avertizează că Ucraina și Republica Moldova nu mai au loc în UE: Suflu și idei există numai la Macron

_ Comisia Europeană anunţă lansarea pe orbită a doi sateliţi Galileo care au primit numele unor copii câştigători ai unui concurs de desen

_ ISTORIA FĂRĂ PERDEA Marius Oprea / Dosarul Revoluţiei. Conspiratorii lui Gorbaciov în România

_ Noul document Netflix spune povestea lui Shimon Hayut, prolificul escroc cunoscut sub numele de Tinder Swindler

_ ÎCCJ a stabilit reabilitarea fostului premier Adrian Năstase: sunt vizate cele două pedepse cu închisoarea

_ Gary Anderson insistă că nu mai exersează pentru că este un jucător „natural”.

_ EXCLUSIV: Declarația arhiepiscopului Vigano cu privire la decizia de icre scurse �mpotriva lui Wade

_ Cercetările aruncă lumină asupra relației dintre afilierile politice și interpretările graficelor COVID-19

_ Candice Accola din The Vampire Diaries cere divorțul de Joe King după șapte ani de căsnicie

_ Arieratele la energie domină datoria gospodăriilor casnice, după cum arată creșterea plafonului de preț

_ Kemi Badenoch se lasă împotriva rivalilor din conducerea Tory pentru că se lăuda cu mărimea... reducerilor lor de impozite

_ Închiși „pe viață”, dar eliberați să ucidă din nou: 129 de criminali devin dublu pe viață în 10 ani

_ Zvonuri că Daniel Ricciardo va fi concediat de McLaren „din ce în ce mai zgomotos”, spune fostul star de F1

_ Leigh-Anne Pinnock, de la Little Mix, este radiată în timp ce pozează alături de gemenii ei și logodnicul Andre Gray

_ Peste 1.000 de copii au fost violați și exploatați sexual timp de 30 de ani în Telford

_ Bradley Walsh fără cămașă se arată încântat cu soția sa Donna Derby în timpul călătoriei în Barbados

_ Mitch Eynaud de la Married At First Sight este PRĂJIT de personalul nepoliticos al mesei care i-a pus o pungă de hârtie pe cap

_ Detalii pe hartă interactivă Distrugerea numeroaselor fabrici de producție de alimente din SUA � compară incidentele din SUA cu tendințele globale

Iohannis, minciună după compensarea combustibililor: 'Sunt 50 de bani pe care nu îi dai!' - Ba da. Îi dăm toți din buzunarul nostru ca să umple buzunarele profitorilor de tip OMV, profitori ce vând benzină și petrol și din resursele noastre

UK. Conflictul Ucraina-Rusia: parlamentarii au avertizat: 2,40 lire sterline pe litru pentru benzină și 3 lire sterline pentru motorină „o posibilitate”

_ Tristan Thompson cupla secretă Maralee Nichols rupe tăcerea

_ Fractură în coaliție: 33 de deputați liberali au lăsat în ofsaid PSD și UDMR la sistemul de alegere a primarilor (lista nominală)

_ Frenkie de Jong „este dispus să sacrifice 6 milioane de lire sterline în salarii neplătite pentru a se muta la Man City”

_ Taron Egerton dezvăluie că Ray Liotta era într-un „mod fragil” când au filmat Black Bird anul trecut

Evaluarea Națională : Singurul Examen din Romania Corect și Egal în Șanse redus la tăcere de Câmpeanu din 2024. Masonul Câmpeanu și Gașca Progresistă își fac mendrele în Sistemul Educațional, discriminează copiii și pun cruce Învățământului Românesc

_ Dronele automate ar putea speria păsările de pe câmpurile agricole

_ Gigi Hadid este radiată de fericire în timp ce petrece timp de calitate cu mama ei Yolanda și fiica Khai

_ Oamenii de știință de mediu se apropie de „picul de aur” pentru a defini Antropocenul

_ Coronavirus în România. Numărului noilor cazuri Covid de marţi, dublu faţă de ziua anterioară

_ Frank Timiş, controversatul om de afaceri român care a făcut bani din licenţe de petrol, gaze, aur în toată lumea, revine în prim plan

_ Kourtney Kardashian se răsfăț în seara de joc cu Addison Rae în timp ce se bucură de ping-pong și Connect Four

_ Karl Stefanovic dezvăluie porecla FOARTE grosolană cu care a fost agresat în liceu

_ Focar de poliomielita Marea Britanie: Doar o TREIE dintre adolescenții din unele părți ale Londrei au fost vaccinați

Europarlamentarul Cristian Terheș despre MIZERIA PROGRESISTĂ numită Certificat Verde

Putin furios se pregătește să folosească „părintele tuturor bombelor” în timp ce ucrainenii curajoși rețin avansul

_ Atac `la baionetă` cu decizia CCR în dosarul Hidroelectrica - Elena Udrea cere încetarea imediată a procesului de mare corupție

_ NRL Michael Maguire l-a concediat pe antrenorul West Tigers NRL după patru sezoane Sydney

_ Afacerea SAGA

Ucraina stabilește noi linii defensive la Donețk după ce a pierdut Lugansk

_ Studiu: Coronavirusuri înrudite cu SARS infectează anual circa 66.000 de persoane în Asia de Sud-Est

Sunt vaccinurile ARNm COVID sigure? A apărut Studiul "Evenimente adverse grave de interes special în urma vaccinării ARNm în studiile randomizate"

_ Baronul albanez al drogurilor, în vârstă de 35 de ani, demascat ca jucător important pe piața de cocaină din Marea Britanie este condamnat la 10 ani de închisoare

_ Exclus de la Summitul Americii, Maduro din Venezuela vizitează Turcia

_ Putin „a supraviețuit tentativei de asasinat în urmă cu două luni, susține șeful serviciilor secrete din Ucraina”

Părinții REFUZĂ testarea elevilor: doar în Suceava au fost aproape 12.000 de teste refuzate

Crime făcute de progresiști cu mințile copiilor. MAMA: Profesorii progresiști „au manipulat-o în secret pe fiica mea de 11 ani, să creadă că este un băiat transsexual”...

LA CE BUN VACCINUL? ULTRAVACCINAȚII DIN MAREA PRTANIE LOVIȚI PUTERNIC DE COVID. Cazurile zilnice de Covid au atins un nou record de 119.789 pe măsură ce spitalizările cresc

Românii au vrut să fugă din Romania de frica războiului. Un român din doi s-a gândit la emigrare după declanşarea războiului din Ucraina. Ţările preferate

_ Rusia a dat drumul la `exportul paralel` de bunuri pentru a potoli penuria din anumite domenii: telefoane, mașini, mărci din modă...

România. Vine din nou, Bilderberga Ursula cu contractele secrete. După miliardele pentru Pfizer, Alți bani, alta "distracție". Am bani de dat, am vaccin de luat și oameni de înțepat. Vaccinul pentru combaterea variolei maimuței ajunge și în România.

_ Trăgătorul din Highland Park s-a îmbrăcat în femeie și a fugit împreună cu mulțimea

_ Fratele cel mare: Sam Manovski îl sfâșie pe fostul Anthony Drew după ce i-a rupt încrederea

_ Government to approve Romania's withdrawal from IBEC and IIB

_ Coca Cola lansează o nouă băutură „intergalactică” care este roșu aprins și aromată ca „spațiu”

Procurorii generali republicani îl dau în judecată pe Joe Biden pentru că s-a înțeles cu Big Tech pentru a cenzura informațiile despre "laptop-ul din iad" al lui Hunter Biden și despre Covid

_ Cum s-ar fi putut forma primele biomolecule

_ Beneil Dariush „este cea mai mare amenințare” pentru Charles Oliveira la categoria ușoară, susține Paul Felder

_ Congresmanul SUA candidat pentru guvernatorul NY a fost atacat în timpul discursului


Pag.1 Pag.2 Pag.3

Nr. de articole la aceasta sectiune: 151, afisate in 3 pagini.