Новый усилитель на основе сверхпроводников позволит получать необычайно чистые сигналы из глубин космоса.

Новый усилитель на основе сверхпроводников позволит получать необычайно чистые сигналы из глубин космоса.

Исследователи из Калифорнийского технологического института (Caltech) и Лаборатории НАСА по изучению реактивного движения (NASA Jet Propulsion Laboratory, JPL), используя сверхпроводящие материалы, нитрид титана и нитрид титана-ниобия, создали новый широкополосный малошумящий усилитель. Такой усилитель, будучи установленным в радиоприемном тракте современного радиотелескопа, позволит ученым-астрономам и астрофизикам принимать самые слабые радиосигналы от крайне далеких космических объектов, при этом, сигналы не будут содержать никаких тепловых шумов, искажающих ценные научные данные.

Использование сверхпроводящих материалов и низких температур позволяет электронам течь по цепям усилителя не встречая никакого сопротивления. Созданный усилитель является параметрическим усилителем - типом усилителя электрических сигналов, который, как правило, эффективно работает только в узком радиочастотном диапазоне. Но использование явления сверхпроводимости, помимо избавления от тепловых шумов, позволило в десятки раз расширить рабочую полосу усилителя, в который сохраняется его высочайшая чувствительность.

Представители Калифорнийского технологического института и исследователи из JPL сообщают, что несмотря на то, что их усилитель является в большей части обычным параметрическим усилителем, в нем реализованы лучшие стороны и других видов усилителей электрических сигналов. Изменяя некоторые параметры устройства можно добиться того, что высокий коэффициент усиления и низкий уровень собственных шумов будет сохраняться в диапазоне от 1 гигагерца до 1 терагерца.

Конечно, непосвященному человеку очень трудно представить значение этого достижения. Поэтому я постараюсь объяснить это более популярно. Благодаря новому усилителю ученые смогут более тщательно и подробно изучить известные космические объекты - звезды, квазары, черные дыры и далекие галактики. Высокая чувствительность к радиосигналам позволит ученым с помощью радиотелескопов заглянуть еще глубже в космос и обнаружить там новые объекты, сигналы от которых "тонули" в шумах электроники, используемой современной радиоастрономией.

Как ни странно, но подобная технология может быть использована не только в астрономии, такую технологию можно успешно применить и в других областях, где требуется четкий прием радиосигналов в широком диапазоне. Разработанные усилители могут быть использованы при исследованиях в области квантовой механики и даже при создании будущих квантовых компьютеров.

 
 
Оригинал здесь.

Комментарии

Чтобы оставить комментарий, Вам нужно авторизоваться.