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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 點擊量：4765
澳大利亞新南威爾士大學(xué)研究團隊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，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，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，研究團隊一直在尋找能夠穩(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)研究團隊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)備基于研究團隊在實驗室內(nèi)培育出的一種特殊鉆石實現(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，并且研究團隊也對于產(chǎn)品的商業(yè)化有著足夠的信心。相信隨著技術(shù)的進一步成熟，它在未來能夠為我們的天文以及科研工作帶去更多的幫助，讓我們可以了解到更多的信息。
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