Новый прибор усилит слабые сигналы из космоса
Новинка – широкополосный малошумящий усилитель – была создана учеными из Калифорнийского технологического института и Лаборатории НАСА. Исследования сверхпроводящих материалов (нитрида титана и нитрида титана-ниобия) показали, что спроектированный из них прибор способен принимать даже самые слабые сигналы, сообщает Meganauka.com.
Малошумный параметрический усилитель установят в радиоприемном тракте радиотелескопа, отвечающего всех требованиям технического прогресса, и он станет передавать радиосигналы космоса, которые, по уверению изобретателей, останутся чистыми и достоверными. Этот факт немаловажен, поскольку тепловые шумы, аккумулируемые современной электроникой при передаче радиосигналов из космоса на Землю, как правило искажают столь важные для ученых данные.
За счет чего становится возможным эффект бесшумности? На самом деле все просто. Поток электронов не встречает на своем пути сопротивления при двух условиях: наличии сверхпроводящего материала и низкой температуры.
Все параметрические усилители предназначены для усиления электрических сигналов. Но их эффективность зачастую ограничена узким радиочастотным диапазоном. Поэтому применение сверхпроводящих материалов поможет не только избежать тепловых шумов, отрицательно влияющих на чистоту сигнала, но и на порядок увеличить рабочую полосу прибора, сохраняя при этом высокий уровень чувствительности.
Исследователи уверены, что в обычном на первый взгляд параметрическом усилителе реализованы лучшие технологии, присущи иным видам приборов такого типа. И, вполне возможно, что меняя и совершенствуя определенные параметры усилителя, ученым удастся добиться сохранения отличных показателей (коэффициент усиления и низкий уровень шума) в диапазоне от 1 ГГц до 1 ТГц!
Безусловно, что рядовому обывателю сложно представить масштабы данного изобретения и его роль в научно-техническом прогрессе. Но, если говорить всем понятным языком, выходит следующее: используя новый тип усилителя, научные сотрудники смогут изучать космические объекты – такие как звезды, квазары, черные дыры и галактики – более точно и подробно, получая максимально достоверные данные. Иначе говоря, это достижение позволит человечеству заглянуть в самые отдаленные уголки космоса и, возможно, найти новые объекты, которые ранее невозможно было обнаружить ранее вследствие гашения их сигналов шумами от земных электронных приборов.
Кстати, технология, разработанная западными учеными, может быть использована не только в астрономии. Такой способ вполне применим в любой области деятельности человека, связанной с приемом радиосигналов. Например, в квантовой механике... Быть может, именно такая технология позволит нам в скором времени пользоваться квантовыми компьютерами.
Комментарии
2. Что значит "изобрели"? То, что при сверхнизких температурах любой проводник становится сверхпроводником, а тепловые шумы значительно уменьшаются давным давно известно и успешно используется. Вот если бы они (в чем я сомневаюсь) в ближайшее столетие придумали сверхпроводник при комнатной температуре - вот тогда бы можно было горлопанить...
ЗЫ: Интересно, а аффтар знает определение параметрического усилителя или то же думает, что это крутейшее суперсовременное изобретение англосаксов?
Кроме того, часто и при большИх шумах (уровень которых много больше уровня сигнала) можно принимать сигналы, но за счёт увеличения времени. Типичный пример - синхронный детектор, синхронный усилитель с автоподстройкой частоты и без неё.
Много информации о динамике звёздных систем содержится в крайненизкочастоном диапазоне менее 1 Герца (длина волны порядка размеров излучающего диполя от сотен тысяч километров и выше).
Но иследование сопряжено с великими сложностями - нужен именно радиотелескоп в этом диапазоне, поскольку волны этого диапазона практически не дифрагируя на галактических объектах распространяются почти безпрепятственно и квазиэлектростатическое поле в любой точке приема есть прямая суперпозиция безчисленного множества источников, а посути белый шум, содержащий множество информации, но почти не поддающейся прочтению.
Я думал ученые хоть на чуть продвинулись за десять лет(работал по смежной теме в аспирантуре я) - увы, опять облом.
А широкополосный усилитель "в диапазоне от 1 ГГц до 1 ТГц!" - перл прикольный, в духе современных нобелиантов.
("Агенты Эзопа" насобирали "советской сметаны" в 90-х с РФ.)
Реальных инженерных параметров в ссылках так и не нашёл...
(Всякие зверушки и насекомые - более серьёзные системы имеют и без криомодулей обходятся...)
И рука Остапа раздающая дипломы государственного образца!))))))
Это исходный текст. Перевести?
"Вечерний звон ... ."
Кстати, для накачки сверхширокополосного параметрического усилителя идеален белый шум.
ВАХ слабосвязанных сверхпроводящих систем: Рис. 2 и 3 (http://femto.com.ua/articles/part_2/3698.html).
Только теперь Вы не ведитесь на накачку белым шумом — это уже я прикалываюсь. За счет чего усилитель из этой новости, обозванный параметрическим, имеет десятикратно (по сравнению с обычными *параметрическими*) расширенную полосу пропускания, я не понял, этого не должна позволять тупая физика. Похоже, все-таки имеется в виду обычный полосовой усилитель на активном двухполюснике, типа усилителя на туннельном диоде.