Європа отримала унікальний спектрометр, що скорочує години досліджень до хвилин

Представлення нового спектрометра

Як повідомляє НВ — Техно: 24 червня о 17:00 було представлено новий спектрометр на основі матриці перехідних крайових датчиків (TES), створений міжнародною командою, до складу якої входять німецькі інститути HZB, MPI-CEC та американський NIST. Цей прилад, який встановлений на синхротронному комплексі в Європі, є першим і єдиним такого типу в регіоні. Спектрометр суттєво перевершує традиційні аналоги, оскільки аналізує випромінювання у 100−1000 разів ефективніше, що дозволяє досліджувати електронні властивості наноструктур, сильно розведених зразків та матеріалів товщиною в один атом.

Ключові переваги нового спектрометра

Однією з ключових переваг нового спектрометра є значне скорочення часу вимірювань. Процеси, які раніше тривали годинами, тепер виконуються за лічені хвилини. Це стало можливим завдяки тому, що традиційні методи XES та RIXS потребують реєстрації великої кількості фотонів, тоді як нова система, яка базується на 248 спеціальних мікродатчиках, забезпечує швидший збір даних. Датчики охолоджуються до температури близько 25 мілікельвінів (мінус 273,125 градуса Цельсія) за допомогою холодильника розчинення ізотопів гелію, аналогічного до тих, що використовуються в квантових комп'ютерах.

Коли фотон потрапляє на датчик, виникає миттєве мікроскопічне нагрівання, яке порушує надпровідність та змінює електричний опір, що фіксується схемою SQUID. Спектрометр також інтегрований із надвисоковакуумною камерою, що дозволяє підтримувати температурний контроль зразків у діапазоні від 10 Кельвінів до кімнатної температури. Система встановлена на лінії синхротронного випромінювання із повним контролем поляризації.

Технологію TES, що використовується в новому спектрометрі, спочатку створювали для астрофізики. Дотепер у світі функціонувало лише п’ять подібних спектрометрів у США та Японії. Наукова спільнота Європи вже відкрила прийом заявок на проведення досліджень, що свідчить про інтерес до нових можливостей, які відкриває цей інноваційний пристрій.

Встановлення нового спектрометра на основі матриці TES в Європі є значним кроком у розвитку наукових досліджень у галузі матеріалознавства та нанотехнологій. Завдяки своїй високій ефективності та швидкості вимірювань, цей прилад відкриває нові горизонти для вивчення складних матеріалів та наноструктур, що може мати важливі наслідки для багатьох галузей, включаючи електроніку та енергетику. З огляду на швидкий розвиток технологій, новий спектрометр може стати ключовим інструментом для вчених у Європі та за її межами, що прагнуть досягти нових висот у дослідженнях.

Незважаючи на значний прогрес у спектроскопії, науковці продовжують шукати нові рішення для оптимізації досліджень. Наприклад, нещодавно шведські фізики досягли значних успіхів у розробці оптичних технологій, що дозволяє значно підвищити ефективність вимірювань. Це свідчить про те, що інновації в галузі фізики можуть мати довготривалі наслідки для наукових досліджень та промисловості.