Kamera SNSPD do badań fotonów. Bezpłatne wiadomości z biblioteki technicznej

NOWOŚCI NAUKI I TECHNOLOGII, NOWOŚĆ W ELEKTRONIKI
Bezpłatna biblioteka techniczna / Kanał wiadomości

Kamera SNSPD do badań fotonów

22.11.2023

Naukowcy z amerykańskiego Narodowego Instytutu Standardów i Technologii opracowali kamerę wyposażoną w nadprzewodzący detektor nanodrutowy pojedynczych fotonów (SNSPD), zdolny do przetwarzania informacji z rozdzielczością 400 razy większą niż obecne analogi, bez utraty innych kluczowych właściwości. Ten znaczący postęp może doprowadzić do powstania wielkoskalowych kamer SNSPD zdolnych do przechwytywania obrazów pojedynczych fotonów w szerokim spektrum elektromagnetycznym.

Zaprezentowana kamera SNSPD z nowymi technologiami odczytu otwiera nową erę w dziedzinie detekcji fotonów, zapewniając możliwość przetwarzania obrazów w niespotykanej dotąd rozdzielczości. Rewolucyjne podejście do stworzenia kamery o dużej liczbie pikseli może doprowadzić do znaczących zmian w dziedzinie fotoniki i optyki.

Pierwsze kamery SNSPD pojawiły się dwie dekady temu, wywołując rewolucję w dziedzinie optyki. Obejmują one układy nanofilamentów schłodzonych do temperatury bliskiej zera absolutnego. Każde włókno przenosi prąd elektryczny poniżej punktu krytycznego, w którym następuje utrata nadprzewodnictwa. Kiedy foton zderza się z nanofilamentem, pochłonięte przez niego ciepło tymczasowo zakłóca nadprzewodnictwo. Dzięki temu kamera może dokładnie określić położenie każdego fotonu.

Sondy SNSPD charakteryzują się wyjątkową wydajnością: pracują z dowolną długością fali fotonów do 29 nm i zapewniają skuteczność detekcji na poziomie 98% przy 1550 nm. Pomimo tych zalet skalowanie SNSPD zostało utrudnione przez potrzebę niezależnych wątków odczytu dla każdego piksela, ograniczając ich rozdzielczość do 1000 pikseli.

Zespół rozwiązał ten problem, wykrywając fotony za pomocą równoległych linii odczytu rozmieszczonych w każdym rzędzie i kolumnie. Ta metoda, różniąca się od bezpośredniego odczytu sygnału elektrycznego, pozwoliła kamerze określić, gdzie foton został zaabsorbowany. Zmontowana kamera jest w stanie zarejestrować 400 000 pikseli, czyli 400 razy więcej niż możliwości najnowocześniejszych analogów. Dalsze udoskonalenia zapowiadają jeszcze większe osiągnięcia w tym obszarze.

<< Powrót: Oczyszczanie wody i produkcja wodoru za pomocą sztucznej fotokatalizy 23.11.2023

>> Naprzód: Procesor oparty na tranzystorach dwusiarczku molibdenu 2D 22.11.2023

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Udowodniono istnienie reguły entropii dla splątania kwantowego 09.05.2024

Mechanika kwantowa wciąż zadziwia nas swoimi tajemniczymi zjawiskami i nieoczekiwanymi odkryciami. Niedawno Bartosz Regula z Centrum Obliczeń Kwantowych RIKEN i Ludovico Lamy z Uniwersytetu w Amsterdamie przedstawili nowe odkrycie dotyczące splątania kwantowego i jego związku z entropią. Splątanie kwantowe odgrywa ważną rolę we współczesnej nauce i technologii informacji kwantowej. Jednak złożoność jego struktury utrudnia zrozumienie go i zarządzanie nim. Odkrycie Regulusa i Lamy'ego pokazuje, że splątanie kwantowe podlega zasadzie entropii podobnej do tej obowiązującej w układach klasycznych. Odkrycie to otwiera nowe perspektywy w dziedzinie informatyki i technologii kwantowej, pogłębiając naszą wiedzę na temat splątania kwantowego i jego powiązania z termodynamiką. Wyniki badań wskazują na możliwość odwracalności transformacji splątania, co mogłoby znacznie uprościć ich zastosowanie w różnych technologiach kwantowych. Otwarcie nowej reguły ... >>

Mini klimatyzator Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Lato to czas relaksu i podróży, jednak często upały potrafią zamienić ten czas w udrękę nie do zniesienia. Poznaj nowość od Sony - miniklimatyzator Reon Pocket 5, który obiecuje zapewnić użytkownikom większy komfort lata. Sony wprowadziło do oferty wyjątkowe urządzenie – miniodżywkę Reon Pocket 5, która zapewnia schłodzenie ciała w upalne dni. Dzięki niemu użytkownicy mogą cieszyć się chłodem w dowolnym miejscu i czasie, po prostu nosząc go na szyi. Ten mini klimatyzator wyposażony jest w automatyczną regulację trybów pracy oraz czujniki temperatury i wilgotności. Dzięki innowacyjnym technologiom Reon Pocket 5 dostosowuje swoje działanie w zależności od aktywności użytkownika i warunków otoczenia. Użytkownicy mogą łatwo regulować temperaturę za pomocą dedykowanej aplikacji mobilnej połączonej przez Bluetooth. Dodatkowo dla wygody dostępne są specjalnie zaprojektowane koszulki i spodenki, do których można doczepić mini klimatyzator. Urządzenie może och ... >>

Energia z kosmosu dla Starship 08.05.2024

Wytwarzanie energii słonecznej w przestrzeni kosmicznej staje się coraz bardziej wykonalne wraz z pojawieniem się nowych technologii i rozwojem programów kosmicznych. Szef startupu Virtus Solis podzielił się swoją wizją wykorzystania statku kosmicznego SpaceX do stworzenia orbitalnych elektrowni zdolnych zasilić Ziemię. Startup Virtus Solis zaprezentował ambitny projekt stworzenia elektrowni orbitalnych przy użyciu statku Starship firmy SpaceX. Pomysł ten mógłby znacząco zmienić dziedzinę produkcji energii słonecznej, czyniąc ją bardziej dostępną i tańszą. Istotą planu startupu jest obniżenie kosztów wystrzeliwania satelitów w przestrzeń kosmiczną za pomocą Starship. Oczekuje się, że ten przełom technologiczny sprawi, że produkcja energii słonecznej w kosmosie stanie się bardziej konkurencyjna w stosunku do tradycyjnych źródeł energii. Virtual Solis planuje budowę dużych paneli fotowoltaicznych na orbicie, wykorzystując Starship do dostarczenia niezbędnego sprzętu. Jednak jedno z kluczowych wyzwań ... >>

Nowa metoda tworzenia potężnych akumulatorów 08.05.2024

Wraz z rozwojem technologii i coraz większym wykorzystaniem elektroniki, kwestia tworzenia wydajnych i bezpiecznych źródeł energii staje się coraz pilniejsza. Naukowcy z Uniwersytetu w Queensland zaprezentowali nowe podejście do tworzenia akumulatorów cynkowych o dużej mocy, które mogą zmienić krajobraz branży energetycznej. Jednym z głównych problemów tradycyjnych akumulatorów wodnych było ich niskie napięcie, co ograniczało ich zastosowanie w nowoczesnych urządzeniach. Ale dzięki nowej metodzie opracowanej przez naukowców udało się pokonać tę wadę. W ramach swoich badań naukowcy zajęli się specjalnym związkiem organicznym – katecholem. Okazało się, że jest to ważny element, który może poprawić stabilność akumulatora i zwiększyć jego wydajność. Takie podejście doprowadziło do znacznego wzrostu napięcia akumulatorów cynkowo-jonowych, czyniąc je bardziej konkurencyjnymi. Zdaniem naukowców takie akumulatory mają kilka zalet. Mają b ... >>

Zawartość alkoholu w ciepłym piwie 07.05.2024

Piwo, jako jeden z najpopularniejszych napojów alkoholowych, ma swój niepowtarzalny smak, który może zmieniać się w zależności od temperatury spożycia. Nowe badanie przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców wykazało, że temperatura piwa ma znaczący wpływ na postrzeganie smaku alkoholu. Badanie prowadzone przez naukowca zajmującego się materiałami Lei Jianga wykazało, że w różnych temperaturach cząsteczki etanolu i wody tworzą różnego rodzaju skupiska, co wpływa na postrzeganie smaku alkoholu. W niskich temperaturach tworzą się bardziej piramidalne skupiska, co zmniejsza ostrość smaku „etanolu” i sprawia, że napój ma mniej alkoholowy smak. Wręcz przeciwnie, wraz ze wzrostem temperatury grona stają się bardziej łańcuchowe, co skutkuje wyraźniejszym alkoholowym posmakiem. To wyjaśnia, dlaczego smak niektórych napojów alkoholowych, takich jak baijiu, może zmieniać się w zależności od temperatury. Uzyskane dane otwierają nowe perspektywy dla producentów napojów, ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Ogrzewanie solą 08.12.2001

Zlokalizowany na przedmieściach Frankfurtu nad Menem (Niemcy) duży zakład firmy chemicznej „Hoechst” produkuje leki, fazki, tworzywa sztuczne, dodatki do żywności. Generuje również dużo ciepła odpadowego.

Do niedawna ogrzane powietrze było po prostu wrzucane do atmosfery, gorącą wodę schładzano (co zużywało dużo energii) i wrzucano do Głównego. Teraz nadmiar ciepła transportowany jest do miasta w termosach i wykorzystywany do ogrzewania budynku administracyjnego o powierzchni 17 600 metrów kwadratowych, w którym pracuje około XNUMX osób.

Pojemniki izolowane termicznie zawierają octan sodu – sól, która topi się w temperaturze 58 stopni Celsjusza i akumuluje przy tym dużą ilość ciepła. Schładzając się, roztopiona sól podgrzewa wodę w systemie grzewczym budynku. W zależności od pogody dziennie dostarczanych jest pięć lub sześć kontenerów, jeden wystarczy na noc. Schłodzone termosy są zabierane z powrotem do zakładu i ponownie „ładowane” ciepłem. Rocznie oszczędza się 400 tysięcy litrów paliwa płynnego.

A University of Nottingham (Anglia) zaproponował system chłodzenia oparty na tej samej zasadzie. Ciepło z ogrzanego powietrza pompowane jest do pojemników ze stałym siarczanem sodu, topi się, a temperatura w pomieszczeniach spada o 2-3 stopnie. Na stosunkowo chłodne angielskie lato to wystarczy. Oszczędność energii w porównaniu do konwencjonalnego klimatyzatora - 16 razy.

W różnych krajach od dawna produkowane są kieszonkowe poduszki grzewcze i chłodzone okłady z solą, ładowane zimnem lub ciepłem w gorącej wodzie lub lodówce.

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn