2005年8月2
一个新的专利的传感器俄亥俄州立大学可用于检测隐藏武器或帮助飞行员看到更好的通过雨和雾。
与x光机或雷达仪器,传感器不需要生成一个信号来检测对象——它点他们基于色彩反映了自然辐射,每天就在我们周围。
总有一定的辐射,光,热,甚至微波-环境中。每个对象——人体,枪或刀或沥青跑道——反映了这种环境辐射不同。
保罗·伯杰教授电气和计算机工程和物理俄亥俄州立和头部的团队开发传感器,将这种反射光泽和施釉颜料反射光线的方式不同的眼睛。
一旦传感器进一步发展,它可以用来扫描人或行李不甘愿被x射线或其它辐射。如果传感器嵌入在飞机的鼻子,它可能帮助飞行员看到跑道在坏天气。
俄亥俄州立传感器并不是唯一的环境辐射传感器处于开发阶段,但它是唯一一个伯杰知道与硅-兼容的特性使它相对便宜和容易处理。
伯杰描述了传感器在最新一期的《华尔街日报》IEEE电子器件信。他的合作者包括牛金、执行这项工作的俄亥俄州立大学的博士学位,现在在伊利诺伊大学香槟分校;Ronghua Yu和李正秀脚下涌,俄亥俄州立大学的研究生;菲利普·e·汤普森海军研究实验室;和帕特里克·费伊美国圣母大学。
伯杰说,新的传感器源于他的团队最近的发明一种叫做隧道二极管的装置通过硅传输大量电力。
他读到另一个团队的环境辐射传感器,当他意识到他们的设备工作像他的一个二极管,反向。
“它基本上是一个非常糟糕的隧道二极管,”他解释道。“我以为,见鬼,我们可以做一个坏二极管!我们做了很多的时候我们是如何让好的。”
事实证明,一个非常糟糕的隧道二极管可以是一个很好的传感器。
二极管是单向的导体,通常功率放大器等设备的立体声扬声器。伯杰的二极管是独一无二的,因为它是兼容主流硅,所以电脑芯片制造商可以制造廉价容易与现有技术和集成。
新的传感器就是其中的一个隧道二极管短路运行向后和很少的隧穿电流向前运行。
汤普森准备的电影分层的半导体材料,俄亥俄州立大学团队制造和测试传感器。
工程师测量方式的有效性等传感器是画一条线图表的电流通过。然后他们测量曲率线的电流为零。陡峭的曲线表明一个传感器正常工作,所以这种所谓的“曲率系数越高,就越好。
在实验室里,俄亥俄州立传感器原型的平均曲率系数31。而另一个研究小组与39系数产生了一个传感器,传感器是锑——一个奇异的金属制成的,很难直接使用不兼容的硅电路传感器周围的元素,Berger指出。
“所以我们的原始传感器性能不是很好,但是我们的最终性能应该是优越的,因为你可以整合我们的设备直接与任何你想建立常规芯片读出电路,“他说。
锑化的团队正在用相机传感器成功地结合系统;照片看起来很像x射线图像,与身体和衣服出现昏暗的轮廓和金属物体如枪站在更锐利。
摄像系统的性能问题,Berger认为silicon-compatible设计可以得到解决。不过,形象激发了他大思考,可以在未来的工作。战斗飞行员,例如,有可能使用这项技术来悄悄敌我识别其他飞机。
“如果你有一个足够快的响应和高分辨率的图像,我想知道如果你可以告诉一种飞机从另一个没有向敌人透露你的位置,”他说。
的国家科学基金会欧洲杯线上买球和海军研究办公室资助的这项工作。
http://www.osu.edu/