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 Quantenmechanik ist komplex genug – vorerst …
21.04.2017 | Universität Wien

nachricht Tief im Inneren von M87
20.04.2017 | Max-Planck-Institut für Radioastronomie

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: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Im Focus: Wonder material? Novel nanotube structure strengthens thin films for flexible electronics

Reflecting the structure of composites found in nature and the ancient world, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have synthesized thin carbon nanotube (CNT) textiles that exhibit both high electrical conductivity and a level of toughness that is about fifty times higher than copper films, currently used in electronics.

"The structural robustness of thin metal films has significant importance for the reliable operation of smart skin and flexible electronics including...

Im Focus: Immunzellen helfen bei elektrischer Reizleitung im Herzen

Erstmals elektrische Kopplung von Muskelzellen und Makrophagen im Herzen nachgewiesen / Erkenntnisse könnten neue Therapieansätze bei Herzinfarkt und Herzrhythmus-Störungen ermöglichen / Publikation am 20. April 2017 in Cell

Makrophagen, auch Fresszellen genannt, sind Teil des Immunsystems und spielen eine wesentliche Rolle in der Abwehr von Krankheitserregern und bei der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Forschungsexpedition „Meere und Ozeane“ mit dem Ausstellungsschiff MS Wissenschaft

24.04.2017 | Veranstaltungen

3. Bionik-Kongress Baden-Württemberg

24.04.2017 | Veranstaltungen

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Phoenix Contact übernimmt Spezialisten für Netzleittechnik

24.04.2017 | Unternehmensmeldung

Phoenix Contact beteiligt sich an Berliner Start-up Unternehmen für Energiemanagement

24.04.2017 | Unternehmensmeldung

Phoenix Contact übernimmt Spezialisten für industrielle Kommunikationstechnik

24.04.2017 | Unternehmensmeldung