Наладонный спектрометр

22.08.2012

Специалисты Центра космических полетов им. Годдарда, НАСА, продемонстрировали миниатюрный спектрометр "на чипе". Устройство существенно уменьшает габариты ценнейшего распространенного научного инструмента, повышает надежность и удешевляет его эксплуатацию.

Спектрометры, такие как инфракрасный CIRS, являются очень ценными научными инструментами. Тот же CIRS успешно изучил "тигровые полосы" на поверхности спутника Сатурна Энцеладе. Благодаря новой технологии, в будущем такие приборы не будут едва вписываться в размеры стиральной машины, а станут чрезвычайно компактными и надежными.

Главные компоненты нового спектрометра собираются на одной кремниевой пластине и не нуждаются в движущихся частях. Это радикально повысит надежность и сократит габариты прибора. Революционный миниатюрный Фурье-спектрометр (FTS), как и CIRS, будет чувствительным к средней части инфракрасного спектра, который используется для изучения спектров планет и звезд, определения их химического состава и других физических свойств.

При использовании традиционных приборов светоделитель принимает входящий свет, собранный телескопом, и делит его на два световых пучка. Один луч света отражается от неподвижного плоского зеркала, а другой - от зеркала, которое крепится к поворотному механизму. В конце оптического пути два пучка рекомбинируют. Разумеется, подобная конструкция сложна, потребляет много энергии и в условиях космоса не очень надежна.

В новом спектрометре зеркала заменены микромасштабной фотонной системой из 60 полых волноводов в 10 раз тоньше человеческого волоса. Выгравированные внутри кремниевой пластины, эти крошечные системы будут выполнять работу традиционных типов спектрометров. Свет будет двигаться вниз по крошечным волноводам, достигать Y-образного перекрестка, разделяться, в затем продолжать путь по двум отдельным каналам. Один луч пройдет более длинный путь, а затем лучи будут рекомбинированы для получения спектрограммы. Спектрометр на чипе, поместится на ладони, но сможет выполнять всю работу большого сложного спектрометра с движущимися деталями.

<< Назад: Шафран против рака 23.08.2012

>> Вперед: Высочайшая башня мира 22.08.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива 80-терабайтные жесткие диски 17.02.2020 Компания Showa Denko, занимающаяся выпуском магнитных пластин для накопителей, объявила о том, что разработала технологию, которая позволит выпускать HDD объемом 70-80 ТБ. На сегодняшний день обычные жесткие диски максимально приблизились к отметке в 20 ТБ. Если посмотреть на имеющиеся планы крупных игроков этого рынка, то можно увидеть, что, благодаря технологии HAMR, в 2026 году мы можем получить накопители объемом 50 ТБ. Однако компания Showa Denko, занимающаяся выпуском магнитных пластин для накопителей, объявила о том, что разработала технологию, которая позволит выпускать HDD объемом 70-80 ТБ! В основе лежит все та же технология HAMR, но Showa Denko предлагает использовать тонкие пленки магнитного сплава (Fe-Pt), новую структуру магнитных слоев, а также новые способы контроля температуры во время производства. В результате получается добиться в несколько раз более высокой коэрцитивной силы, чем у современных решений, при небольшом размере кристаллического зерна.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025