超表面可以缩小光谱仪,改变我们观察宇宙的方式

用于检测太赫兹辐射的超表面使光谱仪更小、更轻、更适合太空旅行。文章《超表面可以缩小光谱仪,改变我们观察宇宙的方式》首次出现在《先进科学新闻》上。

来源:Advanced Science News

光谱仪是用于分析光的光谱成分(受其来源控制)的工具,在天文学等领域发挥着至关重要的作用。然而,它们的尺寸和复杂性往往限制了它们在太空任务中的使用,而太空任务有时是研究天体的唯一方法。

天体

最近的一项突破可能会改变这一切。研究人员推出了一种新型太赫兹 (THz) 光谱仪,它利用了尖端技术,使其比传统设计小得多、轻得多。

“电磁波谱的太赫兹频率区域对于理解星系的形成和演化至关重要,”荷兰代尔夫特理工大学光学研究组的博士生 Wenye Ji 解释说。“然而,目前的太赫兹光谱仪面临着分辨率低、体积大和复杂性等挑战。”

Ji 和他的同事利用超表面制造出厘米大小、重量轻的太赫兹光谱仪。这些是具有纳米级结构的工程材料,可以精确地操纵光,从而实现光学设备的小型化,而不会牺牲性能。

天文学中的光谱仪

天文学中的光谱仪

光谱仪的工作原理是将入射光分成各个波长。传统的设计是使用狭缝以不同的角度偏转不同波长来实现这一点。然后,分离的光线被导向探测器,在那里测量它们的强度以构建光谱,该光谱可用于确定有关其光源的重要信息。

恒星 星系

此外,太赫兹波可以穿透阻挡较短波长的宇宙尘埃,让天文学家能够窥视星系内部。然而,地球大气层对太赫兹辐射基本上是不透明的,因此有必要在太空中放置光谱仪。

太空任务

超表面作为解决方案

超表面作为解决方案 他们的发现