Техника - молодёжи 2011-04, страница 39
Откуда у Сатурна кольца? Команда астрономов из Юго-западного исследовательского института США представила новую теорию формирования колец Сатурна. Данная теория впервые позволяет связать воедино особенности современных спутников планеты и последние наблюдения зонда Кассини. Несмотря на то, что сатур-нианские кольца были обнаружены в XVI в., до сих пор объяснить их природу и строение не представлялось возможным. Главной загадкой механизма формирования колец является их состав. Если бы материалом для появления колец был один из разрушенных гравитацией Сатурна спутник, то как минимум половина колец состояли бы из минеральных твёрдых пород, часто встречающихся в метеорах и других твёрдых небесных телах Солнечной системы. Наблюдения же показывают, что порядка 90-95% вещества, из которого состоят кольца планеты, являются водяным льдом. Разработанная учёными теория объясняет, почему химический состав колец отличается от предсказаний и принятых на сегодняшний день моделей формирования планет и спутников. Учёные считают, что миллиарды лет назад Сатурн поглотил несколько спутников, единственным уцелевшим из которых является Титан. После формирования Сатурна — около 4,5 млрд лет назад — вокруг него вращались несколько крупных спутников, каждый из которых был в полтора раза больше Луны. Постепенно из-за влияния гравитации планеты спутники сваливались в недра газового гиганта. В процессе схода с орбит спутники постепенно разрушались, оставляя в космосе лёгкие ледяные частицы, тогда как тяжёлые минералы поглощались планетой. Затем лёд захватывался гравитацией следующего спутника, и цикл вновь повторялся. Когда Сатурн «проглотил» последний из спутников, вокруг планеты образовалось ледяное облако, фрагменты которого имели диаметр от 1 до 50 км. За прошедшие 4,5 млрд лет ледяные глыбы в результате соударения измельчились до размера градин, либо были поглощены планетой или утеряны в результате взаимодействия с астероидами и кометами. Охота за фотонами Компания Royal Philips Electronics (Эйндховен, Нидерланды) объявила о создании инновационной технологии цифрового кремниевого фотоумножителя. Учёные модернизировали существующий однопиксельный детектор света в новый фотоумножитель, представляющий собой полностью интегрированный 64 - пиксельный детектор с фоточувствительной поверхностью свыше 10 см2. С помощью этой новой технологии компания рассчитывает провести «цифровую революцию» в тех областях, где требуется измерение сверхнизких уровней света. Благодаря способности обнаруживать единичные фотоны (кванты света) и определять время обнаружения с точностью до 60 пикосекунд, новый цифровой кремниевый фотоумножитель позволит быстрее и точнее осуществлять подсчёт фотонов. Детектор также может применяться в сферах, где одним из основных требований является небольшой размер устройства, например в диагностической визуализации в медицине, в частности в позитронно-эмиссион-ной томографии (ПЭТ), а также в приборах, предназначенных для проведения биологических исследований. При создании цифрового кремниевого фотоумножителя Philips использовал концептуально новые технологии, которые позволяют применять устройство в областях, где быстродействие и точность являются крайне важными показателями, например в ядерной физике и физике элементарных частиц. Кроме того, детектор может быть установлен на большинстве существующих схем оптической регистрации и систем считывания информации. Основными преимуществами нового устройства являются технология цифрового обнаружения света, которая вычисляет индуцируемый фотонами лавинный пробой каждого отдельного фотодиода, а также встроенная система, способная подсчитывать количество фотонов и фиксировать время их обнаружения. Эта инновационная технология позволила отказаться от использования энергоёмких аналого-цифровых схем, которые применялись в аналоговых кремниевых фотоумножителях. Новая технология также отличается своей надёжностью, низким уровнем энергопотребления (прототип в форме квадрата, состоящий из 64 пикселей, потребляет менее 1 Вт), а также невосприимчивостью к воздействию магнитных полей. По материалам 3Dnews.RU, Lenta.ru, представительства Philips в России, ferra.ru, соб. информ. 37 |
