ארה"ב: חיישן קרינת מיקרוגל חדש בעל רגישות גבוהה
מחקר במימון הצבא האמריקני פיתח חיישן קרינת מיקרוגל חדש בעל רגישות גבוהה פי 100,000 לעומת חיישנים מסחריים
עמי רוחקס דומבה
| 05/10/2020
https://www.defensemedianetwork.com/stories/army-funded-research-develops-thermal-imaging-sensor-100000-times-higher-sensitivity-current-commercial-sensors/
מחקר במימון הצבא האמריקני פיתח חיישן קרינת מיקרוגל חדש בעל רגישות גבוהה פי 100,000 לעומת חיישנים מסחריים הקיימים בשוק. החוקרים אמרו כי זיהוי טוב יותר של קרינת מיקרוגל יאפשר הדמיה תרמית משופרת, לוחמה אלקטרונית, תקשורת רדיו ומכ"ם.
החוקרים פרסמו את המחקר בכתב העת Nature. הצוות כולל מדענים מאוניברסיטת הרווארד, המכון למדעים פוטוניים, המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס, אוניברסיטת פוהנג למדע וטכנולוגיה, וRaytheon BBN Technologies. הצבא, מימן את העבודה לייצור בולומטר זה על ידי ניצול התגובה התרמית של גרפן (graphene) לקרינת מיקרוגל.
"בולומטר המיקרוגל שפותח במסגרת פרויקט זה כל כך רגיש שהוא מסוגל לזהות פוטון מיקרוגל יחיד, שהוא הכמות הקטנה ביותר של אנרגיה בטבעו", אמר ד"ר ג'ו צ'יו, מנהל התוכנית לאלקטרוניקה ואלקטרומגנטיקה במצב מוצק בצבא. "טכנולוגיה זו תאפשר פוטנציאל של יכולות חדשות ליישומים כגון חישה קוונטית ומכ"ם, ותבטיח כי צבא ארה"ב ישמור על הדומיננטיות הספקטרלית בעתיד הנראה לעין.
חיישן בולומטר מבוסס גרפן מזהה קרינה אלקטרומגנטית על ידי מדידת עליית הטמפרטורה כאשר הפוטונים נקלטים בחיישן. גרפן הוא חומר עבה בשכבה דו-ממדית. החוקרים השיגו רגישות גבוהה לבולומטר על ידי שילוב גרפן באנטנת המיקרוגל. החוקרים אמרו כי חידוש מרכזי בהתקדמות זו הוא למדוד את עליית הטמפרטורה באמצעות מוליך-על Josephson junction תוך שמירה על צימוד גבוה של קרינת מיקרוגל לגראפן דרך אנטנה. יעילות ההצמדה חיונית בזיהוי רגישות גבוהה מכיוון ש"כל פוטון נחשב יקר."
מחקר במימון הצבא האמריקני פיתח חיישן קרינת מיקרוגל חדש בעל רגישות גבוהה פי 100,000 לעומת חיישנים מסחריים
https://www.defensemedianetwork.com/stories/army-funded-research-develops-thermal-imaging-sensor-100000-times-higher-sensitivity-current-commercial-sensors/
מחקר במימון הצבא האמריקני פיתח חיישן קרינת מיקרוגל חדש בעל רגישות גבוהה פי 100,000 לעומת חיישנים מסחריים הקיימים בשוק. החוקרים אמרו כי זיהוי טוב יותר של קרינת מיקרוגל יאפשר הדמיה תרמית משופרת, לוחמה אלקטרונית, תקשורת רדיו ומכ"ם.
החוקרים פרסמו את המחקר בכתב העת Nature. הצוות כולל מדענים מאוניברסיטת הרווארד, המכון למדעים פוטוניים, המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס, אוניברסיטת פוהנג למדע וטכנולוגיה, וRaytheon BBN Technologies. הצבא, מימן את העבודה לייצור בולומטר זה על ידי ניצול התגובה התרמית של גרפן (graphene) לקרינת מיקרוגל.
"בולומטר המיקרוגל שפותח במסגרת פרויקט זה כל כך רגיש שהוא מסוגל לזהות פוטון מיקרוגל יחיד, שהוא הכמות הקטנה ביותר של אנרגיה בטבעו", אמר ד"ר ג'ו צ'יו, מנהל התוכנית לאלקטרוניקה ואלקטרומגנטיקה במצב מוצק בצבא. "טכנולוגיה זו תאפשר פוטנציאל של יכולות חדשות ליישומים כגון חישה קוונטית ומכ"ם, ותבטיח כי צבא ארה"ב ישמור על הדומיננטיות הספקטרלית בעתיד הנראה לעין.
חיישן בולומטר מבוסס גרפן מזהה קרינה אלקטרומגנטית על ידי מדידת עליית הטמפרטורה כאשר הפוטונים נקלטים בחיישן. גרפן הוא חומר עבה בשכבה דו-ממדית. החוקרים השיגו רגישות גבוהה לבולומטר על ידי שילוב גרפן באנטנת המיקרוגל. החוקרים אמרו כי חידוש מרכזי בהתקדמות זו הוא למדוד את עליית הטמפרטורה באמצעות מוליך-על Josephson junction תוך שמירה על צימוד גבוה של קרינת מיקרוגל לגראפן דרך אנטנה. יעילות ההצמדה חיונית בזיהוי רגישות גבוהה מכיוון ש"כל פוטון נחשב יקר."
