Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Gold-"Mikrolinse" verbessert Nachsicht-Geräte

19.05.2010
Höhere Signalstärke für Infrarot-Detektoren ohne extra Rauschen

Forscher am Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) haben eine nanotechnologische "Mikrolinse" entwickelt, die mithilfe von Gold Infrarot-Detektoren effizienter macht. Genau genommen handelt es sich um eine Art nanostrukturierte Lochplatte, welche die Empfindlichkeit verdoppelt. Langfristig wird sogar eine Steigerung um einen Faktor 20 angestrebt.

"Das ist ein angemessenes Ziel und könnte ein breites Anwendungsspektrum eröffnen, von besseren Nachtsichtgeräten für Soldaten bis hin zu genauerer medizinischer Bildgebung", sagt Shawn-Yu Lin, Physikprofessor am RPI. Auch eine neue Generation leistungsfähiger Satellitenkameras wäre möglich.

Großes Potenzial

"Infrarot-Detektion ist derzeit von großer Bedeutung. Denn eine effizientere Infrarot-Imaging-Technologie für Satelliten hat Potenzial in Anwendungen vom Heimatschutz bis hin zur Überwachung des Klimawandels und der Entwaldung", meint Lin. Entsprechend wichtig könnte die Entwicklung seines Teams sein, mit der ein Quantenpunkt-Infrarot-Detektor (QDIP, Quantum-Dot Infrared Photodetector) empfindlicher wird.

Erstmals seit über einem Jahrzehnt ist es Lin zufolge gelungen, das gemessene Signal bei einem Infrarot-Detektor zu steigern, ohne gleichzeitig mehr Rauschen zu verursachen. Somit steigt automatisch auch das Verhältnis von Signal zu Rauschen, das in die sogenannte Detektivität einfließt - jene Kenngröße, die letztendlich angibt, wie empfindlich ein QDIP wirklich ist.

Einzigartiges Gold

Der RPI-Ansatz macht sich die einzigartigen Eigenschaften von nanostrukturiertem Gold zunutze. Der Detektor ist im Prinzip einfach eine Flache Platte mit unzähligen, etwa 1,6 Mikrometer großen Löchern. In den Löchern befinden sich die Quantenpunkte. Das sind nanoskalige Kristalle mit speziellen Eigenschaften, die der Lichtdetektion dienen. Die Oberfläche der Platte wiederum ist mit einer nur 50 Naometer dicken Schicht aus Gold überzogen.

Die Goldschicht hat einen ähnlichen Effekt, wie ihn winzige Linsen über den Löchern hätten. Einfallendes Licht wird gebündelt und fällt in konzentrierter Form auf die Quantenpunkte. Die Interaktion von Licht und Quantenpukten wird verstärkt und die Effizienz der Umwandlung von Photonen in weiterverarbeitbare Elektronen gesteigert. Wie die Forscher in einem Beitrag für das Journal Nano Letters berichten, kommt es weder zu einem Ansteigen des Rausches noch zu einer verschlechterten Reaktionszeit des QDIP-Systems.

Thomas Pichler | pressetext.austria
Weitere Informationen:
http://www.rpi.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Das anwachsende Ende der Ordnung
27.03.2017 | Universität Konstanz

nachricht In einem Quantenrennen ist jeder Gewinner und Verlierer zugleich
27.03.2017 | Universität Wien

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

Zweites Symposium 4SMARTS zeigt Potenziale aktiver, intelligenter und adaptiver Systeme

27.03.2017 | Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fließender Übergang zwischen Design und Simulation

27.03.2017 | HANNOVER MESSE

Industrial Data Space macht neue Geschäftsmodelle möglich

27.03.2017 | HANNOVER MESSE

Neue Sicherheitstechnik ermöglicht Teamarbeit

27.03.2017 | HANNOVER MESSE