30米望远镜将配置下一代“无噪声”探测器

[ 录入者:zhoumeichun | 时间:2008-11-15 13:22:35 | 作者: | 来源: | 浏览:1933次 ]

原文标题:Thirty Meter Telescope awarded next generation of 'noiseless' detectors

作者:Dr. Emily Baldwin   原文来自:Astronomy Now   Posted: 2008.10.23

编译:YuNanhua   审校:Linq (编译版权所有,文章有删节,未经许可请勿转载。)

一种零噪声探测器将配备给未来的 30米口径望远镜(TMT)。TMT的 聚光能力将达到现有最大望远镜的 10倍。

探测器采用新技术,将以前所未有的 灵敏度穿透黑暗的 宇宙空间。图像传感器通常会产生一个“噪声”信号,大大降低图像的 质量,控制噪声技术的 好坏决定着是否能够产生新的 科学发现。Rochester技术学院(RIT)的 Donald Figer,将领导研制新探测器的 项目,他表示,新探测器的 能力将达到现有探测器和60米口径望远镜结合在一起的 探测能力,可以探测宇宙的 最远端。

“使用这个新探测器,现有望远镜的 能力就可以提高到原来的 4倍,”Figer说。“为了达到同样的 目的 ,或者你可以把望远镜的 口径提高一倍,但是成本要增加几十亿美元,还要带来大量的 工程问题。”

081023tmt.jpg

下一代三十米口径望远镜的 聚光能力将是现有最大望远镜的 十倍,2018年将正式观测“第一缕光”,将帮助天文学家们回看极早期宇宙。图片提供:TMT.  

Figer将领导来自RIT和麻省理工学院林肯实验室的 科学家小组,研制下一代探测器。“这个探测器也可以更多地在地球上应用,”他说。“例如,你可以在弱光条件下看到天体,尤其是在黄昏和黎明时分,以及最暗的 夜晚。在某些情况下,用不用新探测器,可以决定你是看见所有天体,还是什么也看不见。”这个技术可以用来改进移动电话配备的 相机,保障通讯和监视系 统。

“Don的 探测器项目将带来技术飞跃,无论对天体物理,还是各种工业和商业应用,”RIT院长Bill Destler说。

探测器的 成功取决于解决噪声问题,这是仪器自身的 问题,尤其在弱光条件下。解决问题的 途径是,设计一个仪器,采用数字式光量子计数器来记录特定天体发出的 每一个光量子。基本的 技术已经应用于LIDAR工程,用来探测光脉冲或者一束光量子。

“我们试图做的 是探测单个光量子,相比LIDAR中的 光量子束,单个光量子产生小得多的 脉冲,”Figer解释说。“因此,我们需要回到基本的 工程学原理,找出设计中需要修改的 地方,使它更能够探测单个光量子。”

探测器将在RIT的 低温实验室调整步速,低温将帮助冻结噪声的 另一个可能来源—暗流。项目的 第二阶段,Figer的 团队将使探测器适用于红外波段,把只对可见光敏感的 硅材料换成铟镓砷化镓材料(InGaAs)。红外版的 探测器将使天体物理学家们有能力看透宇宙尘埃,探测到早期宇宙中的 恒星 。

“如果你想回看早期宇宙,你必须在红外波段,”Figer说。TMT将可以研究遥远的 小星 系 的 内部特征,它们看上去还在宇宙的 早期阶段。

Gordon and Betty Moore 基金会捐赠给RIT两百八十万美元,用于探测器研究项目。当项目在下个十年的 下半段完成时,TMT的 大口径和改进的 光学系 统得到的 图像,在相似的 波段上,其角分辨率将达到凯克望远镜的 3倍,哈勃望远镜的 12倍。

(全文完)

Tags:

责任编辑:zhoumeichun

本周热点

在新窗口打开 实际大小 关闭 鼠标滚轮缩放图片

loading.