Centrum pro detektory - Center for Detectors - Wikipedia
The Centrum pro detektory (CfD) je Rochester Institute of Technology Centrum akademického výzkumu College of Science. CfD, založená v lednu 2010 Dr. Donald Figer, začala jako expanze Rochester Imaging Detector Laboratory. Jejím posláním je umožnit vědecký objev, národní bezpečnost, lepší život a komerční inovace prostřednictvím designu a vývoje pokročilých fotonových detektorů a související technologie.
CfD navrhuje, vyvíjí a implementuje nové pokročilé technologie senzorů prostřednictvím spolupráce s akademickými vědci, inženýry z oboru, vládními vědci a studenty vysokých škol. Posláním CfD je umožnit vědecký objev, národní bezpečnost, lepší život a komerční inovace prostřednictvím designu a vývoje pokročilých fotonových detektorů a souvisejících technologií v široké škále aplikací (např. astrofyzika, biomedicínské zobrazování, Věda o Zemi, a meziplanetární cestování ).
Výzkum
CfD využívá multidisciplinární přístup zahrnující mnoho oborů inženýrství, zobrazovací vědy, fyziky a astronomie. Mezi výzkumné pilíře CfD patří Detektory a instrumentace, Pozorovací astrofyzika, Širokopásmové mezery, Nanostruktury a Silicon Photonics.
Detektory a přístroje
Primárním cílem CfD je vývoj pokročilých detektorů a přístrojového vybavení pro mezioborové aplikace. Mezi hlavní výzkumné projekty patří vývoj detektorů, které dokáží snímat jednotlivé fotony, pokrývat velmi velké oblasti oblohy a mít vynikající citlivost na ultrafialové a infračervené vlnové délky. Tato zařízení mají specifikace, díky nimž jsou ideální pro příští generaci velkých pozemských a vesmírných astronomických dalekohledů, pro aplikace, jako je hledání jiné Země a určování povahy temné energie a temné hmoty. CfD také vyvíjí dvourozměrná pole mikrozrcátek pro astronomické aplikace.
Pozorovací astrofyzika
Tato oblast zahrnuje observační výzkumné programy pokrývající blízký vesmír hvězd a mezihvězdné médium v Galaxii až po kosmologická pozorování rozsáhlé struktury vesmíru, včetně studií základní fyziky. Projekty zahrnují práce, jejichž cílem je objasnit podstatu vesmíru v největších měřítcích a nejvzdálenějších dobách. Mezi další programy patří identifikace horní hranice hmotnosti hvězd a hledání mladých hmotných hvězdokup v Galaxii. Zahrnuje také vedoucí role na hlavních budoucích panelech dalekohledů pro astronomii, aby bylo možné specifikovat požadavky na detektory potřebné k uspokojení požadavků vědecké mise.
Wideband Gap Materials
Skupina Semiconductor Photonics and Electronics Group vyvíjí polovodiče III-V a III-Nitrid pro fotonická, optoelektronická a elektronická zařízení jako slibné kandidáty na komunikační a osvětlovací systémy příští generace.
Nanostruktury
Epitaxiálně integrovaná laboratoř nanoscaleových systémů v CfD vyvíjí nanostruktury pomocí epitaxe III-V polovodičů na 2-D nanosetách. Výzkum se zaměřuje na růst různých nanostruktur, včetně nanodrátů a nanofinů, depozicí kovových a organických par pomocí procesu syntézy známého jako selektivní chemické leptání pro stolní výrobu flexibilních optoelektronických a fotovoltaických zařízení na bázi nanostruktur III-V.
Křemíková fotonika
Skupina CfD Integrated Photonics Group vyvíjí fotonickou technologii pro široké použití v komerčních, obranných a vědeckých aplikacích. Vede také program integrovaného fotonického vzdělávání. Tato oblast výzkumu se zaměřuje na nová křemíková fotonická zařízení s cílem realizovat vysoce výkonnou výpočetní komunikaci a snímací systémy, které využívají vysokou rychlost, šířku pásma a citlivost na světlo.
Centrum pro detektory těží ze zaměstnanců, kteří pocházejí z nejrůznějších akademických programů a profesních povolání. Zaměstnanci CFD zahrnují profesory, inženýry a studenty (vysokoškoláka, magisterské a doktorské studium).
CfD je financováno z grantu a od roku 2006 mu bylo poskytnuto více než 25 milionů USD na externí financování. Mezi hlavní sponzory patří NASA, Národní vědecká nadace a Gordon and Betty Moore Foundation. Mezi další zdroje financování patří Thermo Fisher Scientific, Laboratoř tryskového pohonu NASA, ITT Excelis, a Smithsonian Astrophysical Observatory.
Dosah a komunikace
Vysokoškolští vědci z RIT Centra pro detektory pocházejí z více než tuctu různých oborů a „kontrolují jejich obor u dveří“, protože se stanou odborníky na nový typ oborů v CfD - obor „řešení problémů výzkumu v reálném světě“. “ Autentické zkušenosti s výzkumem v Centru pro detektory staví studenty jasně na kritickou cestu externě financovaných projektů, což je hazard s vysokým rizikem / vysokou odměnou, který prokázal, že popálil schopnosti studentů CfD, kteří odešli do světa a měli mimořádný dopad, například v Ball Aerospace a SpaceX. Studenti pracují v multidisciplinárních týmech, aby uplatnili to, co vědí, navzájem se učili a hledali zdroje potřebné pro postup v projektu. Dalším klíčovým prvkem zkušeností s vysokoškolským výzkumem ve středisku - a tím, co je činí „skutečnými“ - je skutečnost, že studenti nedělají výzkum, aby získali známku nebo určitý počet hodin kreditu. „Zkušenost s CfD“ školí studenty, jak se orientovat ve výzkumných problémech s kreativitou a vynalézavostí.
Členové týmu CfD byli publikováni v mnoha časopisech a publikacích. Členové CfD byli v roce 2018 publikováni ve více než 35 příspěvcích v časopisech jako The Astrophysical Journal a Optics Express.[1] Výzkum CfD byl zdůrazněn v populárních publikacích, jako jsou Scientific American a Forbes online. V roce 2018 působili členové CfD jako odborní komentátoři v článcích Astronomy Magazine a New Scientist a jako odborní autoři strategických plánovacích dokumentů pro NASA. Úplný seznam členských publikací CfD najdete zde: Publikace CFD.
Vybavení a zařízení
Centrum pro detektory (CfD) se nachází v Engineering Hall (budova 17) na Rochester Institute of Technology. Centrála CfD se skládá z 5 000 čtverečních stop kancelářských a výzkumných laboratorních prostor. Součástí laboratorního prostoru je Laboratoř zobrazovacího detektoru Rochester Laboratoř experimentální kosmologie, Laboratoř lobozzo fotoniky a optické charakterizace, Laboratoř pro pokročilý výzkum přístrojové techniky (LAIR) a Laboratoř měření optických vlastností polovodičových zařízení.
Zařízení v CfD zahrnují trvalou čistou místnost, ESD stanice, vakuové čerpací systémy, optické lavice, průtokové stoly, světelné zdroje, UV-IR monochromátory, systémy řízení teploty, kryogenní systémy řízení pohybu, napájecí zdroje, obecná elektronika laboratoře a redukce dat počítače. Zařízení je schopné analyzovat analogové i digitální signály. Kromě těchto vyhrazených zařízení má CfD přístup k zařízením v rámci EU Laboratoř výroby polovodičů a mikrosystémů (SMFL) a další oblasti v areálu RIT.