{"id":236,"date":"2022-07-01T21:58:09","date_gmt":"2022-07-01T21:58:09","guid":{"rendered":"https:\/\/www.dereumlabs.com\/global\/?p=236"},"modified":"2022-07-01T22:41:03","modified_gmt":"2022-07-01T22:41:03","slug":"tecnicas-de-fabricacion-de-semiconductores-empleadas-para-el-nuevo-detector-de-rayos-gamma","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.dereumlabs.com\/global\/technical-articles\/tecnicas-de-fabricacion-de-semiconductores-empleadas-para-el-nuevo-detector-de-rayos-gamma\/","title":{"rendered":"T\u00e9cnicas de fabricaci\u00f3n de semiconductores empleadas para el nuevo detector de rayos gamma"},"content":{"rendered":"\n

Los astrof\u00edsicos e ingenieros de la NASA est\u00e1n adaptando los detectores utilizados por los supercolisionadores terrestres y cre\u00e1ndolos de la misma manera que las compa\u00f1\u00edas de electr\u00f3nica producen todos los dispositivos de consumo modernos, incluidos los tel\u00e9fonos celulares y las computadoras port\u00e1tiles.<\/p>\n\n\n\n

\"Detector<\/figure>\n\n\n\n

La nueva tecnolog\u00eda de detector de silicio basada en p\u00edxeles podr\u00eda usarse en observatorios de rayos gamma de pr\u00f3xima generaci\u00f3n para detectar fotones altamente energ\u00e9ticos que emanan de los eventos m\u00e1s poderosos del universo, incluidas galaxias en colisi\u00f3n y agujeros negros. Los nuevos detectores detectar\u00edan estos fotones como una c\u00e1mara digital y usar\u00edan mucha menos energ\u00eda que los detectores espaciales actuales.<\/p>\n\n\n\n

Los supercolisionadores subterr\u00e1neos, que tienen experimentos que emplean los mismos detectores de tipo p\u00edxel de silicio, aceleran protones e iones a una velocidad cercana a la de la luz en direcciones opuestas a energ\u00edas muy altas. Sus colisiones est\u00e1n dise\u00f1adas para recrear las condiciones que gobernaron el universo despu\u00e9s del Big Bang. Aunque es altamente eficiente, la tecnolog\u00eda actual de p\u00edxeles de silicio requiere mucha energ\u00eda, lo que ser\u00eda un desaf\u00edo si se usa en el espacio donde la energ\u00eda normalmente se deriva de los paneles solares.<\/p>\n\n\n\n

Entra en AstroPix<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\u00abEl desaf\u00edo es encontrar la mejor manera de reducir la cantidad de energ\u00eda que el p\u00edxel necesita usar, ya que los instrumentos en tierra tienen acceso a toda la energ\u00eda que desean\u00bb, dijo Regina Caputo, astrof\u00edsica del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, y miembro del programa Nancy Grace Roman Technology Fellowship de la NASA<\/a>. Ella es la investigadora principal del esfuerzo de desarrollo de detectores de Goddard llamado AstroPix.<\/p>\n\n\n\n

Caputo y su equipo, que incluye al astrof\u00edsico de Goddard Jeremy Perkins y a la investigadora de postbachillerato Isabella Brewer, inicialmente comenzaron su trabajo con el apoyo del programa de Investigaci\u00f3n y Desarrollo Interno (IRAD) de Goddard. Desde entonces, el equipo ha obtenido el apoyo al desarrollo tecnol\u00f3gico del programa de Investigaci\u00f3n y An\u00e1lisis de Astrof\u00edsica (APRA) de la NASA.<\/p>\n\n\n\n

\"Detector<\/figure>\n\n\n\n

Al igual que la comunidad de f\u00edsica de part\u00edculas, Caputo est\u00e1 experimentando con un proceso de fabricaci\u00f3n llamado semiconductor complementario de \u00f3xido met\u00e1lico, o CMOS<\/a>, que el Laboratorio de Propulsi\u00f3n a Chorro de la NASA afin\u00f3 para aplicaciones de vuelos espaciales. La industria de los semiconductores utiliza esta t\u00e9cnica para fabricar dispositivos electr\u00f3nicos modernos. \u00abEste proceso nos permite no solo recolectar energ\u00eda de las part\u00edculas que ingresan al detector, sino tambi\u00e9n amplificar sus se\u00f1ales en el mismo material del detector. Esto hace que estos detectores sean menos costosos y ruidosos\u00bb, dijo Caputo.<\/p>\n\n\n\n

Con el premio APRA, Caputo y su equipo est\u00e1n dise\u00f1ando nuevos detectores de p\u00edxeles optimizados para su uso potencial en el espacio. Han enviado su primera versi\u00f3n de AstroPix a una fundici\u00f3n de semiconductores, las mismas instalaciones que fabrican chips de computadora, para su fabricaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

\u00abEsperamos recuperar AstroPix este verano para las pruebas\u00bb, dijo. \u00abEsto es progreso\u00bb.<\/p>\n\n\n\n

Ventajas del detector<\/strong><\/p>\n\n\n\n

La ventaja de AstroPix se ilustra mejor compar\u00e1ndola con los detectores que vuelan en el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi. Fermi tambi\u00e9n utiliza detectores basados en silicio, pero sus sensores est\u00e1n compuestos por tiras de silicio que se ensamblan en capas. Estas capas se cruzan perpendicularmente para crear una cuadr\u00edcula que identifica las ubicaciones de las part\u00edculas de alta energ\u00eda creadas cuando un rayo gamma golpea un detector.<\/p>\n\n\n\n

Con AstroPix, sin embargo, las part\u00edculas se registrar\u00edan una vez que entraran en contacto con un solo p\u00edxel en lugar de capas de tiras de silicio, lo que le dar\u00eda al detector la capacidad de crear un mapa de las trayectorias de las part\u00edculas con menos capas.<\/p>\n\n\n\n

\u00abLa tecnolog\u00eda anterior de detecci\u00f3n de tiras de silicio pas\u00f3 por una serie de procesos para convertir las cargas en se\u00f1ales digitales, mientras que la nueva tecnolog\u00eda basada en p\u00edxeles puede hacerlos todos a la vez, ya que la lectura est\u00e1 integrada con cada p\u00edxel\u00bb, dijo Caputo. De esta manera, el detector de p\u00edxeles reducir\u00eda sus necesidades de potencia para funcionar mejor en el espacio.<\/p>\n\n\n\n

El equipo est\u00e1 probando el detector de p\u00edxeles en el laboratorio de astrof\u00edsica en Goddard utilizando fuentes radiactivas, como el cadmio, para que el silicio pixelado lo detecte. Las pruebas ayudan a determinar si la resoluci\u00f3n de energ\u00eda del detector de p\u00edxeles es igual o mejor que la de los detectores de tiras de silicio. \u00abEstas fuentes pueden reproducir parcialmente los tipos de radiaci\u00f3n que se encuentran en el espacio, aunque a una dosis mucho m\u00e1s baja\u00bb, dijo Brewer.<\/p>\n\n\n\n

Si se demuestra, las misiones futuras pueden beneficiarse<\/strong><\/p>\n\n\n\n

El equipo de AstroPiX debe probar la efectividad de estos detectores de p\u00edxeles de silicio antes de que la tecnolog\u00eda pueda incorporarse a una futura misi\u00f3n de rayos gamma, dijo Perkins. De hecho, adem\u00e1s de mejorar la sensibilidad de posici\u00f3n, la resoluci\u00f3n de energ\u00eda y el menor consumo de energ\u00eda, la tecnolog\u00eda de detector de p\u00edxeles ser\u00eda f\u00e1cilmente la mejor opci\u00f3n para cualquier misi\u00f3n de detecci\u00f3n de part\u00edculas porque son f\u00e1ciles de producir y econ\u00f3micas, especialmente en comparaci\u00f3n con los detectores de tiras de silicio.<\/p>\n\n\n\n

Para obtener m\u00e1s noticias sobre la tecnolog\u00eda Goddard, visite: https:\/\/www.nasa.gov\/sites\/default\/files\/atoms\/files\/summer_2020_final_web_version.pdf<\/a><\/p>\n\n\n\n

Te recomendamos: CAPSTONE se lanza para probar una nueva \u00f3rbita para las misiones lunares Artemis de la NASA<\/a><\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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