«Эта технология позволяет мгновенно и точно измерять температуру. Поскольку наш метод неразрушающий, его можно использовать для мониторинга таких устройств, как батареи и полупроводниковые устройства», — объясняет Зечен Лан, ведущий автор.
От светодиодов до батарей, наша жизнь полна электроники, и мы постоянно стремимся сделать ее более эффективной и надежной. Однако компоненты становятся все сложнее и сложнее, и получение надежных измерений температуры конкретных элементов внутри объекта может стать проблемой.
В новом исследовании, проведенном Университетом Осаки, для быстрого и точного измерения температуры были использованы нейтроны, что в конечном итоге может способствовать улучшению производительности всех видов электроники. Работа ученых опубликована в Nature Communications (NC).
Было предложено несколько способов оценить температуру внутри электронного устройства, но ни один из них не смог обеспечить быстрое и прямое измерение. Новый метод использует технику, называемую нейтронно-резонансным поглощением (NRA). Изучая нейтроны, поглощаемые атомными ядрами на определенных энергетических уровнях, можно определить свойства материала.
Нейтроны в этом исследовании генерировались с помощью лазерных лучей высокой интенсивности. Затем нейтроны замедлялись до очень низкого энергетического уровня перед тем, как пройти через образец. Методика была протестирована с использованием пластин из тантала и серебра, которые с исключительной скоростью успешно вернули подробную информацию о материалах и температурах.
Поскольку измерение NRA выполняется с помощью одного импульса нейтронов, недавно разработанный метод может получать данные о температуре в окне в 100 наносекунд, то есть за одну десятимиллионную долю секунды.
Дополнительным достижением является то, что измерительное устройство, разработанное исследовательской группой, составляет примерно десятую часть размера другого аналогичного оборудования, а это означает, что лабораториям в других местах будет легко устанавливать свои собственные версии.
