Nieuwe kwantumsensor detecteert individuele lichtdeeltjes

Onderzoek & Wetenschap 7/03/2019 17:43:40

De sensoren, ontwikkeld door onderzoekers van de Technische Universiteit in Eindhoven en de Universiteit van Waterloo in Canada, zijn zijn gebaseerd op halfgeleidende nanodraadjes.

Lees hieronder verder   
Verwant

Gekooide moleculaire motoren werken goed samen

Bacteriën zorgen voor minder broeikasgassen

Oprichting multidisciplinair AI-onderzoekscentrum

Interreg Vlaanderen-Nederland keurt 3 nieuwe projecten goed

Nieuwe antibacteriële TiO2-coating werkt bij zichtbaar licht

Sterke stijging aantal Belgische octrooiaanvragen

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Club Logistiek & Supply Chain Managers

Hotel-restaurant Van Der Valk Nazareth

van 19/09/2018 tot 30/04/2019

Facility manager: 10 aparte modules

Zwijnaarde (Gent)

van 1/10/2018 tot 27/06/2019

Kwaliteitscoördinator

SBM Kortrijk

van 9/10/2018 tot 28/05/2019

Expert in onderhoudsmanagement

Zwijnaarde (Gent)

van 11/10/2018 tot 25/04/2019

Club Productiemanagers

Mercure Hotel Roeselare

van 17/10/2018 tot 4/09/2019

Club Continu Verbeteren

Hotel-restaurant Van Der Valk Nazareth

van 22/10/2018 tot 11/09/2019

Engineeringnet Mobile



Scan de QR-code
of klik hier om mobiel te surfen.

Tip: maak zelf een sneltoets op de startpagina van je smartphone. Voor Android: “Sneltoets Startpagina” of "Toevoegen aan startscherm". Voor iPhone: “Zet in beginscherm”.

Keuze van de redactie

(21/3) GBM Works test vibro-drillen van monopiles

(20/3) Brussels Airport bekroond als leider EU-project Airport Operations Plan

(18/3) Siemens en Odisee leiden techniekers Volvo Cars op

(18/3) Stoomnet ECLUSE in Antwerpse haven officieel geopend

(14/3) 3D geprint poreus mes snijdt onder druk

(13/3) Fysici blijven hoopvol over nieuwe Japanse superversneller

>> Meer blikvangers

ENGINEERINGNET.BE - Met deze sensoren kunnen afzonderlijke lichtdeeltjes met een hoge snelheid, tijdsresolutie en efficiëntie worden gedetecteerd, over een ongekend breed spectrum, van ultraviolet tot nabij-infrarood.

Hoofdonderzoeker Michael Reimer, Universiteit van Waterloo: “Een sensor moet heel efficiënt licht kunnen detecteren. Bij toepassingen als een kwantumradar, bewakingscamera’s en nachtelijke operaties, bereiken maar heel weinig lichtdeeltjes (fotonen) het apparaat. In dat soort gevallen wil je elk foton dat binnenkomt, ook zien”.

De onderzoekers hebben een raamwerk van taps toelopende nanodraadjes gemaakt dat fotonen omzet in een elektrische stroom die kan worden versterkt en gedetecteerd. De sensor is zo snel en efficiënt dat hij een enkel foton kan absorberen en detecteren. Bovendien is hij na enkele nanoseconden weer klaar om het volgende foton te absorberen.

De onderzoekers ontdekten dat de optische kwaliteit toenam als de nanodraadjes werden ge-etst, in plaats van ze van de grond af aan te laten groeien. De zogeheten donkerstroom kon op die manier drastisch worden verlaagd, met als resultaat een uitzonderlijk goede signaal-ruisverhouding. Reimer en zijn team hebben de quantumsensor vervolgens verder ontwikkeld.

Erik Bakkers, TU/e: “We hebben met nanodraadjes heel efficiënte zonnecellen ontwikkeld om zonlicht om te zetten in stroom. Michael Reimer is actief op het gebied van kwantumoptica, en heeft een paar van die cellen meegenomen naar Canada en laten zien dat ze ook heel geschikt zijn om afzonderlijke fotonen te detecteren. Dat hadden we eerlijk gezegd niet verwacht.”

De quantumsensor met zijn robuuste enkele-foton-detectie heeft tal van mogelijke toepassingen. Denk aan remote sensing, het maken van hogesnelheidsopnamen vanuit de ruimte en lange-afstandsbeelden met een hoge 3D-resolutie, en de detectie van singletzuurstof bij het monitoren van kankermedicijnen.

Het raamwerk van halfgeleidende nanodraadjes bereikt zijn grote snelheid, tijdsresolutie en efficiëntie door de kwaliteit van het materiaal en optimalisatie van de vorm en de opstelling van de nanodraadjes.

De sensor detecteert een breed lichtspectrum met hoge efficiëntie en tijdsresolutie, en dat alles bij kamertemperatuur. De onderzoekers benadrukken dat de spectrumabsorptie nog verder kan worden verbeterd met andere materialen.

Reimer: “Wij hebben nanodraadjes van indiumfosfide gebruikt. Gebruik je in plaats daarvan bijvoorbeeld indiumgalliumarsenide, dan rek je de bandbreedte op naar telecommunicatie-golflengtes, met net zulke goede prestaties.”

Zodra het prototype is uitgerust met de geschikte elektronica en draagbare koeling, kan de sensor buiten het laboratorium worden getest. << (Guy Leysen) (bron: TU/e) (foto: University of Waterloo)


Leestip
Tapered InP nanowire arrays for efficient broadband high-speed single photon detection.
Sandra­ J. Gibson, Brad­ van­ Kasteren, Burak ­Tekcan, Yingchao ­Cui, Dick­ van­ Dam, Jos­ E.­ M.­ Haverkort, Erik­ P. ­A. M­. Bakkers and Michael ­E.­ Reimer. Nature Nanotechnology.

Abonneer op onze nieuwsbrief

Reageer of publiceer aanvullende informatie
Mis ook dit niet...

Interreg-project New-C-Land zet in op productie biomassa

Het doel is om ongebruikte of marginale gronden tussen Wallonië, West-Vlaanderen en Noord-Frankrijk in kaart te brengen en te beplanten met non-food-gewassen voor de productie van biomassa.

Bacteriën zorgen voor minder broeikasgassen

Anammoxbacteriën verslinden stikstofmonoxide wat voorkomt dat andere bacteriën deze stof omzetten naar broeikasgas distikstofmonoxide, aldus onderzoek van onder meer de Radboud Universiteit.

Priority Software verwerft Optimize Group - bedrijfsnieuws

Door de acquisitie van ‘Optimize Group’ kan Priority Software haar aanwezigheid in West- Europa versterken en zo het snelgroeiende klantenbestand in deze regio nog beter van dienst zijn.

VUB-leerstoel gefinancierd door 4 ingenieursbedrijven (+fotoreportage)

Vrijdag tekenden de VUB, de ULB en de vier grote ingenieursbedrijven een akkoord voor de financiering van de nieuwe leerstoel Infrastructuur Assetmanagement en Levenscyclus Planning.

Automation 2019, samen met Empack en Logistics & Distribution

Na het succes van 2017 vinden Empack, Automation en Logistics & Distribution in 2019 opnieuw gelijktijdig plaats op 3 en 4 april 2019 in de Brabanthallen in ’s-Hertogenbosch (Nederland).

Chemie- en farma goed voor recordbedrag aan buitenlandse investeringen

Buitenlandse ondernemingen uit de sector van de chemie, kunststoffen en life sciences hebben vorig jaar een recordbedrag van meer dan 2 miljard euro in Vlaanderen geïnvesteerd.

11 nieuwe projecten uit Europees BENEFIC-programma goedgekeurd

In het kader van het Europese BENEFIC-programma werden 11 nieuwe projecten goedgekeurd. Het gaat om 53 laad- en tankpunten voor elektrische wagens, taxi’s, bussen en binnenvaartschepen.

ifm is uw partner voor de automatisering van morgen - advertorial

Sinds de oprichting in 1969 heeft ifm zijn stempel gedrukt op de industriële automatisering met nieuwe ontwikkelingen in sensoren, besturingssystemen en andere industriële systemen.

Passen digitalisering en brownfield-faciliteiten bij elkaar

De huidige automatiseringssystemen verminderen ongeplande downtime door bewaking van de systeemstatus en via conditiebewaking of voorspellend onderhoud. Maar wat met brownfield-installaties met legacy-apparatuur? Kunnen deze geïntegreerd worden en aan de eisen van de moderne productie voldoen? >>

Partners