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:

Marea Britanie. Tembelizarea Progresistă a copiilor face ravagii Băieții să primească lecții despre menstruație și menopauză alături de fete pentru educație sexuală

_ Copilul care țipă, benzile desenate și scuipatul care spune atât de multe despre Marea Britanie infantilizată

_ Franța este lovită de furtuni mortale de 140 de km/h, ucigând cinci persoane, inclusiv o fată de 13 ani, în vânt puternic uragan

_ Superstarul australian al fotbalului Sam Kerr își arată clasa în timp ce marchează un gol INCREDIBIL pentru Chelsea

_ „Cine se distrează mai mult?”: Dame Joan Collins, în vârstă de 89 de ani, se îmbracă cu o perucă blondă în timp ce își lasă șuvițele brunete

_ Christina Milian sfârâie în bikini alb în timpul unui fals catwalk pe insula italiană Sardinia

_ Noul antrenor principal al Miami Dolphins, Mike McDaniel, dublează acuratețea lui Tagovailoa a lui Tua

_ Anthony Joshua nu s-a „văzut întotdeauna ochi în ochi” cu noul antrenor Robert Garcia

_ Guvernul mai strânge un împrumut de 4,9 miliarde de lire sterline în iulie

_ Jackie „O” dezvăluie cum a mințit cândva în conacul cântărețului superstar Lionel Ritchie din LA

_ ALISON BOSHOFF: Știri despre vrăjitorul pentru fanii Harry Potter, deoarece JK Rowling „încheie un acord TV pentru spin-off”

_ Banda de geamanduri pe creasta unui val: KATE MUIR recenzii Fisherman's Friends - One And All

_ Les Dawson s-a întors - sau cel puțin Dead Ringer este: PARTICK MARMION's Edinburgh Festival Special

_ Jacqueline Jossa își etalează curbele de invidiat în timp ce se bucură de soare într-o evadare de familie în Marbella

Europa dă semne că cedează: băncile europene reiau tranzacțiile cu obligațiuni rusești (Financial Times)

_ Madelaine Petsch din Riverdale uimește în rochie cu picioare, sărbătorește 28 de ani la Yamashiro Hollywood

_ Diane von Furstenberg, 75 de ani, își prezintă fizicul incredibil cu un selfie în costum de baie

_ Pete Doherty și Carl Barat, vedetele din The Libertines urcă pe scena din casa spirituală Margate

_ Cumpărați pentru a reveni la afaceri? De ce să fii proprietar încă se ridică

_ HOROSCOP Vineri, 19 august – Trei zodii depăşesc azi orice obstacol. Nimic nu le stă în cale

_ Kim Kardashian se face cu Khloe și Kylie Jenner la un eveniment pentru investitorii 818 Tequila

_ JAN MOIR: Sadiq Khan fără spinare mă face să tânjesc după Boris Johnson și mentalitatea lui de tun cu apă

_ �ncepe: TMZ promovează pudra proteică de cricket

_ EDEN CONFIDENTIAL: Filmul Rosamund Pike înseamnă o zi de plată mare pentru colegiul rival din Oxford

_ Skye Wheatley lasă foarte puțin imaginației în timp ce poartă bikini revoltător în Mykonos

_ Kyle Sandilands își dezvăluie chiloții foarte surprinzători

_ Joe Wicks împărtășește o fotografie superbă a soției însărcinate, Rosie, în timp ce se pregătesc să-și urmeze al treilea copil

_ Echipajele de pompieri din Algeria controlează incendiile care au făcut 38 de morți

_ Recuperarea inundațiilor din Noua Zeelandă se estimează că va dura „ani”

_ Faceți cunoștință cu Cute PRIMA UITARE: Pete Davidson și Kaley Cuoco au acel aspect de dragoste pentru comedia romantică Peacock

_ Emma Răducanu eliminată de la Cincinnati, dar optimistă în privinţa jocului ei, înainte de US Open

_ Știri despre transferuri LIVE: Manchester United dorește să se mute Christian Pulisic și Yannick Carrasco

_ Rusia „îi spune personalului de la centrala nucleară Zaporizhzhia să nu vină la muncă”

_ Teaser pentru My Son Hunter prezintă „povestea adevărată senzațională și scandaloasă” despre corupția familiei Biden

_ Creator de CV-uri false care a obținut locuri de muncă de top în NHS, inclusiv roluri de președinte al trustului, i s-a ordonat să ramburseze 100.000 de lire sterline

_ Monty Don este dezactivat de publicul „mafiot” care urmărește Lumea grădinarilor

_ Kendall Jenner poartă o rochie albă în timp ce primește sprijin de la surori celebre la petrecerea 818 Tequila

_ Luis Suarez îl avertizează pe Darwin Nunez că fundașii îl vor „căuta” după roșul său Crystal Palace

_ Gemma Owen îl prezintă pe frumusețea Luca Bish calului ei iubit în timp ce un cuplu se reunește după 24 de ore de distanță

_ Iga Swiatek, eliminată în optimile de finală ale turneului de a Cincinnati

_ Lamar Odom primește o procedură dentară de 80.000 de dolari pe 22 de dinți: „Acum am zâmbetul de un milion de dolari”

_ Paul Sperry: Dacă FBI a omis documente sau trimiteri la vizitele anterioare din Mar-a-Lago din declarația pe propria răspundere � FBI a comis fraudă pe tribunal

_ Launderette are jucători retro într-o învârtire: PETER HOSKIN recenzii Arcade Paradise și Rollerdrome

_ Mel Schilling, de la Married At First Sight, anunță data difuzării versiunii britanice a francizei de succes

_ CHRISTOPHER STEVENS recenzii la televizorul de aseară: Să nu râzi niciodată de o fată de pământ cu un ferăstrău zimțat de 5 picioare

_ Biroul lui John Kerry de trimis special prezidențial pentru climă redactează numele fiecărui personal ca răspuns la solicitarea FOIA

_ SUA se declară „îngrijorate” de raidurile israeliene asupra grupărilor pentru drepturile palestinienilor

_ Volodimir Zelenski somează ONU: 'Trebuie să asigure securitatea centralei Zaporojie, demilitarizarea și eliberarea ei de trupele ruse!'

_ Procurorul american din Massachusetts, finanțat de radical Soros, �i amenință pe americanii care se opun mutilării genitale a copiilor � numind opoziția drept �crimă motivată de ură�

_ Nadhim Zahawi dă vina pe Whitehall pentru deficitul de energie și împiedicarea încercărilor de a spori aprovizionarea

_ Ash Barty dezvăluie marele ei regret de pensionare pentru Serena Williams, în timp ce americanul se pregătește să se retragă

_ ALISON BOSHOFF: Știri despre vrăjitorul pentru fanii Harry Potter, deoarece JK Rowling „încheie un acord TV pentru spin-off”

_ Geri Horner „în război cu vecinii după ce a construit un hambar URIAș fără permisiunea de planificare”

_ Paddy McGuinness „a ratat ziua de naștere a copiilor pentru a filma Celebrity Bakeoff”

_ Fanii AFL HAMMER Essendon după ce Alastair Clarkson alege North Melbourne

_ Profesorul Yale Christy Olezeski îi ajută pe copiii de la trei ani în călătoria lor de gen

_ Ce îți provoacă coșmarurile? Psihologul dezvăluie motivele ascunse

_ Damian Lewis face o apariție publică rară alături de noua iubită Alison Mosshart

_ Bulldogs Luke Thompson dezvăluie că trecea printr-un iad de comoție când și-a ajutat mama

_ Bună practică pentru universitate! Elevii de nivel A au ajuns în oraș pentru a sărbători reușitele sau necazurile la examen


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

Nr. de articole la aceasta sectiune: 1128, afisate in 19 pagini.



ieri 22:07 _ POPULARĂ
ieri 22:07 _ CONTEMPORANĂ
ieri 22:07 _ IMAGINA ACESTA
ieri 22:07 _ TREBUIE CITIT
ieri 12:22 _ Curs valutar