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高性能光子相机问世,助探测外星生命和暗物质

2019-11-22 环球解密

美国国家标准技术研究所(NIST)研发了一款具有一千个光子感应器的高性能相机,可用于探测系外行星生命,甚至探索暗物质。


在1.6毫米的正方形内拥有1024个感应器的新高性能光子感应相机示意图。


这款相机的感应器是这部相机亮点所在。它们由超导纳米线组成,可以感应到单个光子——光的最小能量单位。研究团队说,这些感应器“在速度、效率和光谱敏感度这些方面属于目前最先进之列”。

研究人员说,这些感应器探测光子的精确度也是最高的,意即不会将非光子的粒子错误地当作光子。这一特性在太空探索和寻找暗物质的应用十分重要。

这款相机很小,是个边长仅1.6毫米的正方形,却紧凑的排列着1024个感应器——32行,每行32列。如何处理拍摄到的大量数据,却不导致相机过热是一项挑战。但是,这款相机已经比它的上一代——只有64个感应器的相机更接近美国宇航局(NASA)的要求。

研究者目标最终造出符合标准的相机参与NASA的起源太空望远镜(Origins Space Telescope)项目。该项目通过分析系外行星大气的成分探索外星可能的生命迹象。

另外,这款相机制造成功率很高,里面99.5%的感应器都能正常工作。但是对特定波长的感应效率较低。这将是研究组的下一个目标。

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