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天文研究迎來重要工具 新技術(shù)有望放大深空信號
2024年12月24日 16:11:09 來源:化工儀器網(wǎng) 作者:小王 點(diǎn)擊量:4866

澳大利亞新南威爾士大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)研制出了一種基于紫色鉆石的微波激射器系統(tǒng),這種系統(tǒng)可以將來自深空的微波信號放大1000倍

  【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】深空信號一般指來源尚不明確,會重復(fù)發(fā)出的外太空無線電信。這些訊號普遍具有持續(xù)時間短,會在不同時間重復(fù)發(fā)生的特點(diǎn),并且重復(fù)性信號一般都具有“向下”的頻率特征(信號再次被探測到時會較上次弱一些)。時至今日,深空信號的來源和成因仍是未解之謎,但在天文學(xué)研究中,它已經(jīng)成為了揭示宇宙的起源和結(jié)構(gòu)、尋找外星文明線索的重要突破口。
 
  然而,受限于深空通信信噪比低、信號損失嚴(yán)重的特點(diǎn),想要精準(zhǔn)捕捉并解析深空通信非常困難,需要性能良好的信道編碼技術(shù)來保證信息傳輸?shù)目煽啃?。此外深空通信網(wǎng)絡(luò)信道有時變衰落特性,由于通信空間鏈路距離遙遠(yuǎn),信號在傳輸過程中有較大的功率損耗,這導(dǎo)致信號傳輸過程中出現(xiàn)差錯的概率大大增加。
 
  基于這些問題,研究團(tuán)隊(duì)一直在尋找能夠穩(wěn)定獲取深空信號的手段。而就在近日,澳大利亞新南威爾士大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)研制出了一種基于紫色鉆石的微波激射器系統(tǒng),這種系統(tǒng)可以將來自深空的微波信號放大1000倍,方便研究人員進(jìn)行探索。更重要的是,這種放大器不同于傳統(tǒng)設(shè)備需要在極低溫(-269℃)環(huán)境下工作,在室溫下也可以穩(wěn)定運(yùn)行,因此受到業(yè)界的高度關(guān)注。
 
  據(jù)悉,該設(shè)備基于研究團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)培育出的一種特殊鉆石實(shí)現(xiàn),這種鉆石內(nèi)部含有氮空位中心缺陷,氮原子取代了晶體結(jié)構(gòu)內(nèi)空位旁邊的碳原子,從而形成一個自旋系統(tǒng)。當(dāng)這個自旋系統(tǒng)置于磁場時,在強(qiáng)綠激光束下便可以放大入射的微波信號。
 
  值得一提的是,該成果由于本質(zhì)是放大微波信號,因此在天文觀測外,在雷達(dá)等產(chǎn)品上,也具有非常廣闊的應(yīng)用場景,可用于軍事勘探以及微信號搜索等用途,因此也有望在其他領(lǐng)域大放異彩。
 
  目前該技術(shù)正在解決微波激射器系統(tǒng)噪聲問題,并且研究團(tuán)隊(duì)也對于產(chǎn)品的商業(yè)化有著足夠的信心。相信隨著技術(shù)的進(jìn)一步成熟,它在未來能夠?yàn)槲覀兊奶煳囊约翱蒲泄ぷ鲙ジ嗟膸椭屛覀兛梢粤私獾礁嗟男畔ⅰ?/div>
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