23:33
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:

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

_ Se micșorează burgerii McDonald's? Maccas forțat să-și nege mâncarea este mai mică pe fondul plângerilor clienților

_ Poluare cu hidrocarburi în zona digului de nord al Portului Constanţa- Aceasta ar proveni de la două nave scufundate în zonă, în urmă cu 27 de ani

_ H1 turnover of motor vehicle, motorcycle trade up 4.5 pct YoY

_ Inflaţie, războaie şi raţionalizare. Ţi se pare că vine sfârşitul lumii? La fel credeau şi părinţii noştri în anii 80'

_ Video - Statul degeaba la stat: Nicolae Ciucă anunță că doar 30% din planul de investiții s-a realizat până la jumătatea anului

_ Curtis Stone și soția Lindsay Price dezvăluie secretul căsniciei lor fericite

_ Bucureştiul are nevoie de un colac de salvare iar capitala este abandonată de falşii salvatori şi toate proiectele majore sunt blocate, afirmă Firea

_ Maraton de nataţie în Marea Neagră, la sfârşitul acestei săptămâni - Sunt aşteptaţi la start peste 350 de sportivi

_ Direcția de informații a armatei ucrainene: Rușii își retrag avioane și elicoptere din Crimeea

_ Episodul din emisiunea australiană pentru copii Bluey este INTERZIS în America deoarece conține „conținut neadecvat”

_ Baseball Triple-A: mingea se blochează în pământ și nici măcar nu curăță cutia batătorului

_ Scheduled events for August 18

_ Studiul confirmă că taxele de speculație nu sunt un instrument eficient în reducerea prețurilor caselor

_ Suceava: Biserica Sfântu Gheorghe, obiectiv UNESCO, va fi restaurată

_ Ucigașul lui Star Hobson, Savannah Brockhill, se plimbă prin închisoare rânjind

_ Peter V'landys în retragere umilitoare față de stadioane, în timp ce marea finală a LNR rămâne la Sydney

_ Anthony Joshua se culcă susține că se va retrage dacă este învins de Oleksandr Usyk

_ MARTIN SAMUEL: Revanșa lui Anthony Joshua cu Oleksandr Usyk este o luptă CORECȚĂ pe care publicul o dorește

_ Focuri de avertisment trase de poliţişti pentru aplanarea unui conflict în care mai multe persoane ameninţau un bărbat şi pe familia acestuia

_ Almost 36pct of flights at Henri Coanda Airport delayed over half hour Aug.11-18

_ Starea sănătăţii campionului olimpic cubanez Alberto Juantorena se îmbunătăţeşte

_ Anamaria Prodan l-a uitat pe Laurențiu Reghecampf - Cadou de lux de la noul iubit

_ CE de kaiac-canoe: O nouă calificare în finală pentru Cătălin Chirilă, la canoe 500 metri

_ Dănuț Pop a izbucnit din cauza creșterii PIB pentru Apărare: Era bună intenția dacă nu se achiziționa armament învechit

_ Evoluţii financiar-bancare şi bursiere

_ Romania's Ghelber wins hammer throw gold at European Athletics Championships

_ Romania's Popovici named best male swimmer at European Aquatics Championships

_ Rezultate A-Level Day 2022 live: Battle for UCAS clearing and university places beings

_ Traian Băsescu apelează la o cale extraordinară de atac: cere revizuirea sentinței de colaborator al Securității

_ Mama îi sparge organele genitale iubitului „după ce acesta a încercat să-i violeze fiica de 14 ani” în India

_ Cătălin Chirilă, calificat direct în finală la canoe 1000 metri, la CE de kaiac-canoe de la Munchen

_ Romania ends European U-15 and Youth Weightlifting Championships with 27 medals

_ Aproape 840 de curse aeriene operate pe Aeroportul Internaţional Henri Coandă Bucureşti au înregistrat întârzieri mai mari de 30 de minute, în săptămâna 11-18

_ Un bărbat din Borca s-a împuşcat în cap cu un asomator; a fost transferat în comă la Iaşi

_ Grand Slam-ul lui Josh Donaldson pe locul 10 îi conduce pe Yankei la o victorie atât de necesară și provoacă sărbători sălbatice

_ Manchester United: Glazers ar putea vinde acțiuni minoritare, dar Ratcliffe dorește vânzarea completă pe măsură ce începe bătălia

_ Premierul Ciucă anunţă că Ministerul Energiei trebuie să prezinte până luni situaţia concretă cu proiectele de investiţii din energie, folosind toate pârghiile

_ Starul Los Angeles Angels, Mike Trout, plănuiește să revină vineri la acțiune împotriva Detroit Tigers

_ Notele la examene trebuie să scadă la ratele de dinainte de pandemie pentru a asigura „robustețe”, spune ministrul școlilor

_ Ministrul de Finanțe prezintă datele rectificării bugetare: două priorități ale Guvernului/ Video

_ „Captain America” Reed depune un proces de 750 de milioane de dolari pentru „atacuri rău intenționate”

_ Clienții Aldi nu sunt impresionați de noul semn de suprataxă care derutează plătitorii de carduri

_ Prețul laptelui a crescut cu 34%, al brânzei cu 17,9% și al ouălor cu 14,6% - deoarece inflația atinge cel mai mare nivel din ultimii 40 de ani

_ Familia îndurerată a lui Darius s-ar putea confrunta cu două luni de întârziere pentru a-i găsi cauza morții, pe măsură ce ancheta continuă

_ Privește frumos pe proscrisul lui Arsenal, Nicolas Pepe, cu clubul din Ligue 1 care speră să obțină un împrumut

_ Sophie Monk sfârâie într-un bikini galben în timp ce îmbrățișează jucăuș o pisică pe nume Pablo Escobar

_ Cine este Sir Jim Ratcliffe? La ce se pot aștepta fanii lui Man United dacă miliardarul preia controlul

_ Voyager, cea mai longevivă misiune a NASA, înregistrează 45 de ani în spațiu

_ Kate Mara aruncă o privire asupra umflăturii ei, pe care iese cu soțul Jamie Bell și fiica lor

_ Întrebări și răspunsuri „preluare” Man United: Sir Jim Ratcliffe se prezintă ca o alternativă autentică la Glazers

_ Official statistics: 4.3 pct increase in H1 construction volume

_ U Olimpia Cluj debutează joi în turul preliminar al UEFA Women’s Champions League

_ Patru românce vor arbitra în grupele preliminare ale UEFA Women’s Champions League

_ Madonna dansează o furtună în imagini de la ziua ei de naștere... cu fiica ei în vârstă de 25 de ani Lourdes

_ Nicolae Ciucă, întâlnire surpriză cu liderii PNL: se retrag la hotelul favorit al liberalilor

_ Miniștrii „ar putea dubla plățile de 350 de lire sterline pe lună pentru găzduirea refugiaților ucraineni”

_ NU RĂTAȚI �Moment of Truth Summit� din acest weekend, găzduit de Mike Lindell � LIVE ON FRANK SPEECH sau RSBN din sudul Missouri

_ A-Level Results Day 2022 LIVE: Fetele au învins din nou băieții în timp ce britanicii merg la UCAS Clearing

_ Un nou serial de comedie de la studiourile Marvel debutează la Disney+ : She-Hulk: Avocata apărării


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

Nr. de articole la aceasta sectiune: 2100, afisate in 35 pagini.