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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：4934
澳大利亞新南威爾士大學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、信號損失嚴重的特點，想要精準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，信號在傳輸過程中有較大的功率損耗，這導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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