Lovende langt-infrarøde detektorer bedre beskyttet mod kosmiske stråler

Astronomer har brug for stadig mere følsomme detektorer for at udvide deres forståelse af universet. Mikrobølge kinetiske induktansdetektorer (MKID) kunne gøre langt infrarøde teleskoper 1 million gange mere følsomme. Forskere fra SRON Netherlands Institute for Space Research og TU Delft har nu taget et skridt mod udviklingen af ​​disse detektorer ved at beskytte dem mod skadelige kosmiske stråler. Offentliggørelse i Anvendt fysik bogstaver .

Det kræver små skridt at udvikle stadigt mere følsomme rumteleskoper. For eksempel, en enkelt sensor skal først blive en fungerende pixel, som du kan aflæse. Derefter kan du prøve at øge antallet af pixels uden at fremkalde krydstale mellem dem. Næste, pixlerne skal kunne måle en bredere farvepalet. SRON -forskere, herunder første forfatter Kenichi Karatsu, fulgt disse trin med mikrobølge kinetiske induktansdetektorer (MKID'er), som er en kandidatteknologi til NASAs fremtidige langt-infrarøde Origins Space Telescope.

Når kosmiske stråler rammer det materiale, som detektorerne fremstilles på, energi frigives. Dette kan kortvarigt blinde detektorerne eller endda ødelægge dem. Heldigvis, MKID'er går ikke i stykker så hurtigt, som Karatsu opdagede i 2016. Men i kampen mod den blændende effekt, postdoc har nu vundet en vigtig kamp.

Karatsu og hans kolleger sammenlignede og testede fire store arrays, hver med næsten tusind MKID -pixels. Systemet omfatter et konventionelt array, et array med en superledende film, der fungerer som et lyn, og to arrays, hvorpå MKID -pixels flyder på membraner, sikkert isoleret fra den støttestruktur, hvor den skadelige energi genereres.

Inden for arrays, der indeholder løsningerne beskrevet ovenfor, dødtiden var 40 gange kortere end i et konventionelt array. Simuleringer viser, at dødtiden kan nå under 1 procent på bestemte punkter i rummet, såsom Lagrange punkt 2 eller en lignende bane langt fra Jorden. Den nye teknologi kan også være nyttig i store superledende qubit -arrays til fremtidige kvantecomputere.