
设备中使用的特殊紫色钻石。
图片来源:UNSW/Richard Freeman
一组研究人员建立了一个令人兴奋的新设备,以显着放大微波信号。它似乎像是科幻小说:它在暴露于强烈磁场的石英管中使用紫色钻石。该系统创建了一个Maser,相当于激光的微波炉。它用于放大弱微波炉和无线电信号。
放大器非常有用,而不仅仅是音乐音乐会。使用正确的技术,任何信号都可以更清晰。一个例子是来自,这继续与地球交谈四十年的任务,现在已经进入了星际空间。它们的放大器是发出信号的关键,但需要非常冷的温度才能操作。但是,新的工作在室温下工作。
“微波输入设备,然后钻石内的旋转创建其副本,实际上会放大微波信号。理想情况下,微波信号随后发出了更大的声音。陈述。
研究人员表明,该设置可以高达1,000个信号。它可用于从航天器中接收数据,还可以从微波发射来源(例如脉冲星,黑洞和整个星系)接收数据。

实验室中的放大器。紫色钻石被绿色激光击中,它在磁场内。
图片来源:UNSW/Richard Freeman
PLA继续说:“目前,电子放大器被用于检测来自Voyager 1之类的非常遥远的航天器的信号,该航天器现在距离地球超过150亿英里,但仍发送数据。”
“这些放大器在冷冻上冷却以减少所谓的热噪声,这是由电子在放大器组件中的运动产生的随机电噪声。否则,这种噪声只会压倒接收到的信号。”
“我们的室温固态MASER放大器避免了所有的并发症和成本,即必须冷却所有物体,并且还必须更加紧凑。”
这颜色不是出于美学原因。它是由称为氮空位(NV)中心的特定缺陷引起的,在该中心中,将氮原子代替了空位旁边的碳原子。这些称为这些旋转系统是扩增的关键。添加许多这些缺陷(最多要点)是技术的关键,因此为什么钻石是紫色的。
首席作者汤姆·戴(Tom Day)解释说:“实际上,我们需要使钻石更紫色。” “紫色的颜色实际上是由NV中心发出的红光引起的。制作较暗的样品意味着更多的NV中心,这最终会产生更高的增益和较低水平的噪声,并使放大的信号更清晰。”
该团队表示,使该设备变得更好存在挑战,但是短短几年内就可以在市售。
该研究发表在杂志上物理评论X。