「科普活動(dòng)主題」校園生活：點(diǎn)亮紅外檢測(cè)的道路
如今家長們都非常關(guān)心科學(xué)教育問題，不管是國內(nèi)的科學(xué)教育還是國外的科學(xué)教育都成為了眾多家長關(guān)心的問題，那么既然現(xiàn)在大家都非常關(guān)心科學(xué)教育問題，那么小編今天就為大家推薦一些與科學(xué)教育相關(guān)的文章來分享給大家吧，有興趣的話可以認(rèn)真閱讀下列的內(nèi)容哦。
EPFL的物理學(xué)家提出了一種新的途徑來檢測(cè)具有出色靈敏度的紅外輻射，從而可以檢測(cè)出與單個(gè)光量子一樣低的信號(hào)。
科普活動(dòng)主題
使用網(wǎng)絡(luò)攝像頭或手機(jī)攝像頭時(shí)，我們會(huì)體驗(yàn)到過去幾十年來針對(duì)電磁頻譜可見區(qū)域開發(fā)的廉價(jià)緊湊型傳感器的強(qiáng)大功能。相反，檢測(cè)人眼不可見的低頻輻射(例如中紅外和遠(yuǎn)紅外輻射)需要復(fù)雜且昂貴的設(shè)備。缺乏緊湊型技術(shù)阻礙了人們廣泛使用傳感器來識(shí)別分子以及對(duì)人體自然發(fā)出的熱輻射進(jìn)行成像。因此，這一領(lǐng)域的新概念突破可能會(huì)對(duì)我們的日常生活產(chǎn)生巨大影響。
當(dāng)前用于檢測(cè)中紅外和遠(yuǎn)紅外輻射的最流行技術(shù)是輻射熱計(jì)，輻射熱計(jì)由測(cè)量溫度計(jì)吸收輻射產(chǎn)生的熱量的小型溫度計(jì)陣列組成。它們具有許多局限性，特別是響應(yīng)速度慢并且無法檢測(cè)到微弱的輻射水平。
由Christophe Galland和Tobias Kippenberg領(lǐng)導(dǎo)的EPFL團(tuán)隊(duì)提出的新穎方法遵循完全不同的途徑：首先將不可見輻射轉(zhuǎn)換為可見光，然后使用現(xiàn)有技術(shù)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。新概念的核心是雜化金屬分子納米結(jié)構(gòu)。定制金屬以將紅外輻射聚焦在分子上，從而使它們振動(dòng)。接下來，振動(dòng)分子的能量再次轉(zhuǎn)換為輻射，但這一次是在可見光域中以更高的頻率進(jìn)行的。與迭戈·馬丁·卡諾(Diego Martin-Cano)(德國埃爾蘭根的馬克斯-普朗克光研究所)合作設(shè)計(jì)的混合納米結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)將器件尺寸減小到明顯小于紅外光波長的尺寸。
該研究的主要作者Philippe Roelli強(qiáng)調(diào)說，在其方案所設(shè)想的各種概念性進(jìn)展中，最吸引人的方面涉及其潛在的敏感性：“在轉(zhuǎn)化過程中，分子振動(dòng)所產(chǎn)生的低水平噪聲使得能夠檢測(cè)到在室溫下，信號(hào)非常弱。使用先進(jìn)的設(shè)備，我們有望實(shí)現(xiàn)量子受限的轉(zhuǎn)換，并有獨(dú)特的機(jī)會(huì)來解析單個(gè)量子紅外光的信號(hào)?！?/p>
EPFL的研究將激發(fā)未來科普文章在表面科學(xué)，納米技術(shù)和量子光學(xué)之間的界面上的工作，以促進(jìn)在紅外傳感和成像領(lǐng)域應(yīng)用的新型設(shè)備的開發(fā)。
