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NASA出品!36像素的傳感器

感知芯視界 ? 來源:jf_14912332 ? 作者:jf_14912332 ? 2024-05-27 11:07 ? 次閱讀

來源:半導體行業觀察,謝謝

編輯:感知芯視界 Link

雖然 NASA 的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡正在幫助天文學家在距地球 150 萬公里處拍攝122 兆像素的照片,但該機構的最新相機僅用 36 像素即可實現突破性的太空科學。是的,36 像素,而不是 36 兆像素。

X 射線成像和光譜任務 (XRISM),發音為“crism”,是 NASA 和日本宇宙航空研究開發機構 (JAXA) 之間的合作項目。該任務的衛星于去年九月發射進入軌道,此后一直在宇宙中尋找一些最復雜的科學問題的答案。該任務的成像儀器 Resolve 具有 36 像素圖像傳感器

這個六乘六的像素陣列每邊尺寸為 0.2 英寸(五毫米),與Apple iPhone 15 和 15 Plus中的圖像傳感器沒有太大區別。這些智能手機的主攝像頭尺寸為 8 x 6 毫米,但像素為 48 兆像素。那是 48,000,000 像素,僅比 36 略多一點。

像索尼 a7R V這樣的全畫幅相機怎么樣,這是首選的高分辨率無反光鏡相機?該相機的像素超過 60 兆像素,可拍攝 9,504 x 6,336 像素的圖像。該圖像傳感器共有 60,217,344 個像素,是 XRISM Resolve 成像器像素數的 1,672,704 倍。

此時,我們有理由想知道:“科學家們能用 36 個像素看到什么?”事實證明,數量相當多。

Resolve 可檢測“軟”X 射線,其能量比可見光波長高出約 5,000 倍。它研究了宇宙最熱的區域、最大的結構和最大質量的宇宙物體,如超大質量黑洞。雖然它可能沒有很多像素,但它的像素非常出色,可以產生從 400 到 12,000 電子伏特的豐富光譜的視覺數據。

“Resolve 不僅僅是一臺相機。它的探測器會測量照射到它的每條 X 射線的溫度,”美國宇航局戈達德 XRISM 項目科學家布萊恩·威廉姆斯 (Brian Williams) 解釋道。“我們將 Resolve 稱為微熱量光譜儀,因為它的 36 個像素中的每一個都在測量每束傳入 X 射線傳遞的微量熱量,使我們能夠以前所未有的細節查看構成源的元素的化學指紋。”

換句話說,傳感器的 36 個像素中的每一個都可以獨立、準確地測量特定波長光的溫度變化。該傳感器根據其吸收的 X 射線來測量每個像素的溫度變化,從而使其能夠測量單個電磁輻射粒子的能量。

這些數據包含大量信息,科學家可以利用這些 X 射線了解有關非常遙遠物體的大量信息。

Resolve 可以精確地檢測特定波長的光,從而可以檢測目標內各個元素的運動,“有效地提供 3D 視圖”。該相機可以探測遙遠星系團內的氣體流動,并跟蹤超新星爆炸碎片中不同元素的行為。

36 像素圖像傳感器在科學操作過程中必須處于極冷狀態,才能實現這一令人難以置信的壯舉。

攝像師可能會在無反光鏡相機上安裝一個風扇,以在高分辨率視頻錄制期間保持其涼爽。然而,對于像 Resolve 這樣的樂器來說,風扇是不夠的。

使用六級冷卻系統,傳感器被冷卻至 -459.58 華氏度(-273.1 攝氏度),僅比絕對零值高 0.09 華氏度(0.05 攝氏度)。順便說一下,宇宙本身的平均溫度約為-454.8華氏度(-270.4攝氏度)。

“Resolve 儀器利用戈達德在過去幾十年發明和完善的技術,讓我們能夠更深入地了解 X 射線發射物體的構成和運動,”凱利繼續說道。

XRISM 和 Resolve 提供天體物理學史上最詳細、最精確的 X 射線光譜數據。他們僅用三打像素,就繪制了人類理解宇宙的新路線(并結束了百萬像素競賽)。

*免責聲明:本文版權歸原作者所有,本文所用圖片、文字如涉及作品版權,請第一時間聯系我們刪除。本平臺旨在提供行業資訊,僅代表作者觀點,不代表感知芯視界立場。

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審核編輯 黃宇

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