10:31
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:

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

_ Atmosfera Pământului poate fi sursa de apă lunară

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

_ TREBUIE VĂZIT: Rep. GOP Dan Bishop DISTRUGE DOJ Hack pentru a �nființa bărbați albi cu venituri mai mici �ntr-un complot inventat și plătit pentru Whitmer fals (VIDEO)

_ Thomas Markle îl critică pe „idiotul” prințului Harry și promite că va vizita Marea Britanie

_ Tributul Reginei luminează un monument antic în timp ce Stonehenge devine multicolor pentru Majestatea Sa

_ Real Madrid „a ajuns la un acord verbal cu Monaco pentru Aurelien Tchouameni într-o afacere în valoare de cel puțin 85 de milioane de lire sterline”

_ Insula Iubirii este criticată în timp ce fanii acuză spectacolul că „segrega” cuplurile

_ Ce spune zodia TA chinezeasca despre personalitatea ta?

_ ALMA observă un blocaj în curs de formare a stelelor în Marele Nor Magellanic

CHINA. SE REIAU TESTELE ÎN FUND. China readuce testele anal Covid pe tampon... tocmai la timp pentru Jocurile Olimpice de iarnă

_ Acord major în domeniul militar: Ucraina va cumpăra din Polonia armament în valoare de 650 de milioane de dolari

_ Alchimia înseamnă că un toc de 4 inci poate transforma orice femeie într-o zeiță, spune designerul de pantofi RUPERT SANDERSON

_ Migrantul face semnul „V pentru victorie” al lui Churchill la aterizarea în Dover

_ Liverpool este în pericol să cadă în situația de slabă după pierderea Ligii Campionilor

_ Legenda baschetului Bill Russell a murit la 88 de ani

_ Un camion chinezesc atârnă peste marginea unei stânci după ce s-a pierdut cu navigația prin satelit

_ Americanii așteaptă în linii de pâine pentru a-și hrăni familiile la băncile alimentare din întreaga țară pentru a supraviețui coșmarului inflaționist al lui Biden

ÎNCĂ O MIZERIE PROGRESISTĂ. Film cu Călugărițe Lesbiene. Asta le-a trecut prin cap, neomarxiștilor, în încercările lor repetate de a distruge credința. Povestea adevărată din spatele filmului călugărițelor lesbiene numit „cel mai rasist film din acest an”

_ Senatorul democrat Joe Manchin nu va spune dacă vrea ca democrații să câștige viitoarele mandate intermediare

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

_ Vila toscană de lux este disponibilă pentru cazare GRATUITĂ și vine cu bere gratuită

_ Condamnarea lui Ghislaine Maxwell pentru trafic sexual de copii „nu este de bun augur” pentru Prințul Andrew

Blockchain le oferă indigenilor americani control asupra datelor lor genomice

_ „Este o prostie totală”: sindicatele trenurilor din stânga tare sunt criticate, deoarece 50.000 de angajați plănuiesc să plece

_ Ce s-a întâmplat cu ducele și ducesa de Argyll DUPĂ un scandal foarte britanic?

_ Tentativă de suicid: un bărbat ameninţă că se aruncă de pe un stâlp de 30 metri înălţime în Feteşti Gară

_ „Am făcut aceste piciorușe”: Kylie Jenner țâșnește după fotografia fiicei Stormi și a fiului ei

_ Ava Max spune că „părul îi crește din nou” după ce s-a confruntat cu căderea părului după lupta cu COVID-19 din 2020

Muncitorii britanici conduc lumea în REFUZUL de a se întoarce la birou

_ În ascensiunea incredibilă a carierei incredibile a starului Succession Sarah Snook

UK. Se deschide un magazin fără nici un vânzător și fără nici o plată la iesire. Aldi deschide primul magazin fără checkout în Greenwich

Electronii ocupă benzile rapide și lente în același timp

_ Poliția Met NU ar trebui să ofere sprijin victimelor violului și eșuează femeile

Ion Cristoiu: Un articol istoric scris de Renate Weber

Actualizare: Victima atacului "anti-alb"spune că atacatorul negru a acuzat-o că este o susținătoare a lui Trump

_ Racheta rachetă chinezească scăpată de sub control va reveni duminică pe Pământ

_ Părinții „devastați” ai lui Archie Battersbee fac o cerere „de ultimă oră” la Națiunile Unite

_ Ofițerii penitenciarului trimiși la „atelierele BANTER” pentru a nu jigni întârzierile după plângerile legate de limbă

_ Devastație dezvăluită după incendiul la uimitoarea casă domnișoară engleză folosită în Bridgerton de la Netflix

_ Furie la Joe Lycett pentru că și-a „împins propria politică” în timpul ceremoniei de deschidere a Jocurilor Commonwealth

_ Biotransformarea metanolului permite producerea eficientă de acizi grași din drojdie

_ Cercetătorii gătesc o nouă rețetă pentru peptide în formă de covrigi

_ Expertul în statistică spune că luați în considerare șansele înaintea loteriei Mega Millions de vineri

_ Centrele de operare în acord pentru viitorul satelit meteo

_ Studiul dezvăluie un comportament „ruinic” al bacteriilor

_ Ochii balenelor oferă o privire asupra evoluției lor de la uscat la mare

_ Lumea marină jurasică descoperită pe câmpul unui fermier

_ Colaborarea AWAKE realizează controlul asupra instabilităților unui grup de protoni din plasmă

_ Abbie Chatfield afișează coperta revistei Stellar și face afirmații îndrăznețe despre interviul ei

_ Christy Turlington, în vârstă de 53 de ani, demonstrează că este încă în formă de supermodel în timp ce efectuează mișcări dificile de yoga

_ Neighbours icon Alan Fletcher surprinde fanii EastEnders în timp ce joacă într-un clip special de rămas bun

_ Lizzie Cundy, prietena lui Coleen Rooney, dezvăluie că s-a oferit să medieze o conversație cu Rebekah Vardy

_ URMĂȚI: Reprezentanta democrată nesimțită Linda Sanchez �i �ndreaptă pe republicani �n timpul jocului de baseball al Congresului din 2022 pentru caritate

_ Carlos Sainz merge cel mai rapid în deschiderea antrenamentelor GP Ungariei, în fața lui Max Verstappen și Charles Leclerc

_ Rita Ora își etalează silueta într-o combinație de lămâie și poartă o geantă Hermes de 20.000 de lire sterline la Paris

_ Gordon Ramsay provoacă indignare pe TikTok în timp ce alege cu bucurie un miel de sacrificat

_ Verdictul Wagatha Christie în direct: Coleen Rooney CÂȘTIGĂ cazul de calomnie împotriva Rebekah Vardy

_ Cine sunt surorile Yarbrough? Cum au urcat blondele dintr-o familie bogată pe scena socială

_ Femeie, 60 de ani, și bărbat, 78 de ani, arestați pentru uciderea unui băiețel, deoarece detectivii îndeamnă martorii să se prezinte


Pag.1 Pag.2

Nr. de articole la aceasta sectiune: 87, afisate in 2 pagini.