Freitag, 20. Juli 2012

Astrophysiker entwickeln den fast perfekten Signalverstärker


Der neuartige Verstärker hat einen Durchmesser von nur 16 Millimetern. | Copyright: NASA/JPL-Caltech

Pasadena (USA) - NASA-Wissenschaftler haben einen neuen Typ von Verstärker für elektrische Signale entwickelt. Das Gerät kann für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet werden, beispielsweise für das Studium ferner Sterne, Galaxien und Schwarzer Löcher aber auch zur Erforschung der Quantenwelt und zur Entwicklung von Quantencomputern.

"Dieser Verstärker wird unsere Fähigkeiten unterschiedliche Dinge zu vermessen, neu definieren", erläutert der Leiter des Forscherteams Jonas Zmudzinas von Jet Propulsion Laboratory (JPL) und Professor am California Institute of Technology (Caltech), das seine Entwicklung aktuell im Fachmagazin "Nature Physics" beschrieben hat.

Ein Verstärker ist ein Gerat, das die Stärke von schwachen Signalen erhöht. Damit spielen Verstärker eine grundlegende Rolle auch in einer Vielzahl wissenschaftlicher Messungen und in der Elektronik allgemein. "Für die viele Anwendungen sind die bisherigen Verstärker völlig ausreichend", erklärt Peter Day vom JPL. "Für eine Vielzahl von wissenschaftlichen Anwendungen, stellen die verfügbaren Technologien jedoch eine deutliche Einschränkung dar."

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Eine der grundlegenden Merkmale des neuen Verstärkers ist die Tatsache, dass er supraleitfähige Materialien beinhaltet, die es bei bestimmten Niedrigtemperaturen einem elektrischen Strom ermöglichen, ohne Widerstand zu fließen, wodurch schwache Signale in idealer Weise verstärkt werden können.

Auch wenn der Verstärker eine ganze Reihe möglicher Anwendungen bedienen können wird, wurde er hauptsächlich für astronomische und astrophysikalische Anwendungen entwickelt. Mit ihm sollen unter anderem Mikrowellensignale verstärkt werden. Daneben kann das Gerät Astronomen auch dabei behilflich sein, Signale aus einem breiten Spektrum von Wellenlängen, von Radiowellen bis zu Röntgenstrahlen, zu verstärken.

"Es ist schwer, jetzt schon vorherzusagen, auf welchen Gebieten der Verstärker zum Einsatz kommen wird. Ein perfekter Verstärker ist jedoch für eine ganze Vielzahl von Anwendungen nützlich", so Zmuidzinas. "Zwar ist unser Verstärker noch nicht ganz perfekt und einige Kannten müssen noch geglättet werden - dennoch zeigt uns das bisherige Ergebnis, dass wir einen solchen perfekten Verstärker herstellen können."

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Quelle: NASA
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