U­z­a­k­ ­k­ı­z­ı­l­ö­t­e­s­i­ ­t­e­l­e­s­k­o­p­l­a­r­ ­i­ç­i­n­ ­y­e­n­i­ ­t­i­p­ ­b­o­l­o­m­e­t­r­e­ ­d­e­d­e­k­t­ö­r­ü­

Yıldızların ve gezegenlerin nasıl doğduklarını incelemek için soğuk toz bulutlarının arasına gizlenmiş yıldız beşiklerine bakmamız gerekir. Uzak kızılötesi teleskoplar bu bulutları delip geçebilir. Geleneksel olarak, 4 Kelvin (-269° Santigrat) gibi düşük çalışma sıcaklıklarına rağmen dedektör olarak niyobyum nitrür bolometreler kullanılır.

Şimdi Yuner Gan (SRON/RUG), SRON, TU Delft, Chalmers Üniversitesi ve RUG’daki bilim adamlarından oluşan bir ekiple birlikte, çalışma sıcaklığı 20 Kelvin veya üzerinde olan, magnezyum diborürden yapılmış yeni bir bolometre türü geliştirdi. Bu, uzay araçlarının maliyetini, karmaşıklığını, ağırlığını ve hacmini önemli ölçüde azaltabilir.

Geleneksel, süper iletken niyobyum nitrit (NbN) sıcak elektron bolometreleri (HEB’ler), uzak kızılötesi frekanslarda yüksek çözünürlüklü spektroskopi için şimdiye kadarki en hassas heterodin dedektörleridir. Heterodin dedektörleri, terahertz hattını gigahertz hattına dönüştürmek için yerel bir osilatörden yararlanır.

Bu, yalnızca yoğunluğu değil, aynı zamanda frekansı da ayrıntılı olarak ölçmelerini sağlar. Heterodin dedektörleri, balon ve uzay teleskoplarında başarıyla uygulanmış ve gelecekteki görevlerde hizmet vermeye adaydır. Yer teleskopları, Dünya atmosferi tarafından engellendiği için uzak kızılötesi radyasyonu göremez.

Bu tür dedektörlerin bir dezavantajı, bir ölçümde sınırlı bir spektral çizgiyi kapsayan bant genişliğidir. Diğer bir kısıtlama, düşük çalışma sıcaklığından kaynaklanmaktadır. Kütle, hacim, elektrik gücü ve maliyet üzerindeki kısıtlamalar göz önüne alındığında, sıvı helyum içeren bir kap veya mekanik bir darbe tüpü kullanılarak 4 Kelvin’e kadar soğutma, bir uzay gözlemevi için istenmeyen bir durumdur.

Yuner Gan ve meslektaşları şimdi yeni bir süper iletken malzeme olan magnezyum diboride (MgB) dayalı bir uzak kızılötesi HEB dedektörü geliştirdiler.₂) – 39 Kelvin gibi nispeten yüksek bir kritik sıcaklığa sahiptir. Bu, 20 Kelvin veya daha yüksek bir çalışma sıcaklığı elde etmelerini sağlar. Ayrıca, yeni HEB’lerin umut verici hassasiyetlere ve çok daha yüksek bir frekans bant genişliğine sahip olduğunu da gösterdiler.

daki yayın Uygulamalı Fizik Dergisi Uygulamalı Fizikte Kadınları Tanıyan Özel Koleksiyon’a seçildi.