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Ingeniería
Nuevo Detector de Luz
24 de
Octubre de 2003.
 Físicos
del Jet Propulsion Laboratory y del California Institute of Technology
han obtenido una nueva y mejorada forma de medir la luz. La tecnología
emplea las extrañas pero predecibles características de la
superconductividad, y podría utilizarse con ventaja en una serie de
campos, desde la medicina a la astrofísica.
El novedoso detector superconductor ha sido diseñado por Peter Day y
Henry LeDuc, del JPL, y Jonas Zmuidzinas, del Caltech. Su objetivo era
superar ciertas limitaciones impuestas por la naturaleza para así
permitir mediciones muy sutiles y precisas de la radiación
electromagnética, incluyendo la luz visible, las señales de radio, los
rayos-X y gamma, o las frecuencias infrarroja y ultravioleta.
En el corazón del detector reside una tira de material enfriada a tan
baja temperatura que una corriente eléctrica puede circular por ella sin
oposición, es decir, un superconductor. Los científicos saben desde hace
algún tiempo que los superconductores funcionan de esta forma porque los
electrones del material se enlazan entre sí (“pares de Cooper”),
manteniendo una energía de unión que permite que la corriente fluya sin
resistencia. Si el material es calentado por encima de cierta
temperatura, los emparejamientos se rompen por las fluctuaciones
térmicas, y el resultado es la aparición de resistencia eléctrica.
Los investigadores han diseñado su dispositivo para que registre los
ligeros cambios que ocurren cuando un fotón (la unidad básica de la
radiación electromagnética) entrante interactúa con el material y afecta
a los pares de Cooper. El aparato es lo bastante sensible como para
detectar fotones individuales, así como sus longitudes de onda o color.
Sin embargo, una corriente eléctrica fluyendo regularmente a través del
material superconductor no es útil para medir luz, de manera que los
científicos han desarrollado una forma de medir los ligeros cambios en
las propiedades del superconductor que se producen por la rotura de los
pares de Cooper. Aplicando un campo de microondas de alta frecuencia de
unos 10 GHz, se puede medir un ligero retraso en la respuesta debido a
los pares de Cooper.
De hecho, con este método se pueden evaluar con mucha precisión las
frecuencias individuales de los fotones, lo que será muy útil para los
astrofísicos que observan el espacio, así como para los investigadores
de otros muchos campos.
Información adicional en:
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