Исследователи из Московского педагогического университета совместно с американскими коллегами из Рочестерского университета сконструировали уникальный детектор инфракрасного излучения, рассчитанный на диапазон длин волн от 3 до 10 мкм. Прибор способен измерять энергию единичного фотона и имеет быстродействие до 25 миллионов замеров в секунду.

Регистрирующая система детектора представляет собой тонкий слой нитрата ниобия, охлажденного чуть ниже температуры перехода в сверхпроводящее состояние. В его "замороженной" кристаллической решетке подвижность сохраняют только электроны проводимости. Фотон, падающий на детектор, поглощается электроном, который приобретает добавочную энергию и тут же передает ее другим электронам, порождая короткий каскад. А энергия частицы - это характеристика ее температуры; частица, поглотившая фотон, нагревается. Материал теряет сверхпроводящие свойства, у него появляется электрическое сопротивление, которое схема регистрирует в виде импульса тока. В этом детекторе поглощенный фотон "нагревает" не всю кристаллическую решетку, а только электроны: они очень быстро "остывают", отдавая энергию. Это и обусловливает столь высокое быстродействие детектора и его невероятную чувствительность.

Новое устройство может найти применение в астрономических приборах для измерения температуры планет, звезд, туманностей и в оптических компьютерах нового поколения, работающих на квантовом уровне.

№2, 2000