「科普活動主題」校園生活：點亮紅外檢測的道路
如今家長們都非常關心科學教育問題，不管是國內(nèi)的科學教育還是國外的科學教育都成為了眾多家長關心的問題，那么既然現(xiàn)在大家都非常關心科學教育問題，那么小編今天就為大家推薦一些與科學教育相關的文章來分享給大家吧，有興趣的話可以認真閱讀下列的內(nèi)容哦。
EPFL的物理學家提出了一種新的途徑來檢測具有出色靈敏度的紅外輻射，從而可以檢測出與單個光量子一樣低的信號。
科普活動主題
使用網(wǎng)絡攝像頭或手機攝像頭時，我們會體驗到過去幾十年來針對電磁頻譜可見區(qū)域開發(fā)的廉價緊湊型傳感器的強大功能。相反，檢測人眼不可見的低頻輻射(例如中紅外和遠紅外輻射)需要復雜且昂貴的設備。缺乏緊湊型技術阻礙了人們廣泛使用傳感器來識別分子以及對人體自然發(fā)出的熱輻射進行成像。因此，這一領域的新概念突破可能會對我們的日常生活產(chǎn)生巨大影響。
當前用于檢測中紅外和遠紅外輻射的最流行技術是輻射熱計，輻射熱計由測量溫度計吸收輻射產(chǎn)生的熱量的小型溫度計陣列組成。它們具有許多局限性，特別是響應速度慢并且無法檢測到微弱的輻射水平。
由Christophe Galland和Tobias Kippenberg領導的EPFL團隊提出的新穎方法遵循完全不同的途徑：首先將不可見輻射轉(zhuǎn)換為可見光，然后使用現(xiàn)有技術對其進行檢測。新概念的核心是雜化金屬分子納米結(jié)構。定制金屬以將紅外輻射聚焦在分子上，從而使它們振動。接下來，振動分子的能量再次轉(zhuǎn)換為輻射，但這一次是在可見光域中以更高的頻率進行的。與迭戈·馬丁·卡諾(Diego Martin-Cano)(德國埃爾蘭根的馬克斯-普朗克光研究所)合作設計的混合納米結(jié)構，可實現(xiàn)高轉(zhuǎn)換效率，同時將器件尺寸減小到明顯小于紅外光波長的尺寸。
該研究的主要作者Philippe Roelli強調(diào)說，在其方案所設想的各種概念性進展中，最吸引人的方面涉及其潛在的敏感性：“在轉(zhuǎn)化過程中，分子振動所產(chǎn)生的低水平噪聲使得能夠檢測到在室溫下，信號非常弱。使用先進的設備，我們有望實現(xiàn)量子受限的轉(zhuǎn)換，并有獨特的機會來解析單個量子紅外光的信號。”
EPFL的研究將激發(fā)未來科普文章在表面科學，納米技術和量子光學之間的界面上的工作，以促進在紅外傳感和成像領域應用的新型設備的開發(fā)。
