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研究學者發展研究宇宙用的新型擴大器

美國航太總署(NASA)噴射推進實驗室(JPL)和加州理工學院(California Institute of Technology,Caltech)的研究學者,最近開發了一款能將電子訊號放大的新型放大器(amplifier),將可適用於恆星、星系、黑洞等各類天體的研究,甚至可探索量子世界、發展量子電腦等,等於重新定義了可測量的最小極限,是個劃時代的發明。

所謂放大器,是將一個原本很微弱的訊號予以增強的設備,在科學測量或電子學等領域應用廣泛。在大多數任務中,現行的放大器就足以應付;但對於那些得嚴格要求的應用範疇,現行的放大器反倒成了限制發展的絆腳石。

這個新型放大器其中一項關鍵特性,就是它融入超導物質(superconductors-material),當溫度降低到某個程度後,可讓電流在沒有電阻的情況下暢流。這些研究學者使用在這個新型放大器中的超導物質是氮化鈦(titanium nitride)和氮化鈮鈦(niobium titanium nitrid)。如右上圖,是利用氮化鈮鈦製作的放大器,為直徑約16mm的雙螺旋型態。

雖然新型放大器的潛在應用範圍極廣,不過這些研究學者開發這套放大器設備的緣由,卻是為了研究宇宙。這個研究團隊建造的是可以增強微波訊號的放大器,未來這個設計其實還可以應用到從無線電波到X射線的各波段天文觀測中。

雖然很難說未來放大器將會應用到什麼程度,不過能確定的是,最後一定會設計出相當小巧精緻、近乎完美的放大器。而透過這個新型放大器的發展,這個研究團隊展現了未來必定能達成建造完美放大器的可能性。不過,這款新型放大器仍在初期設計製造階段,還需繼續修飾改善,才能達到所謂的「完美」。

資料來源:Researchers Develop New Amp to Study the Universe[2012.07.17]

轉載自台北天文館之網路天文館網站

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