南大教授團隊成功研發(fā)探測“神器” 能追太空垃圾能測霧霾

　　南京高校科教資源豐厚，人才薈萃，科研成果層出不窮。為將南京建成全國一流、具有國際影響力的創(chuàng)新型城市，7月11日，南京市與南京大學(xué)、東南大學(xué)等20家駐寧高?？蒲性核炇饏f(xié)議，推進科技創(chuàng)新深度合作。新學(xué)期開學(xué)，南京日報推出“高?！畷瘛瘜殹睓谀?，讓“寶山”中的科研“寶貝”閃亮登場，以期引起各區(qū)、相關(guān)部門以及企業(yè)的關(guān)注，進行對接，實現(xiàn)高?？萍汲晒谀暇┞涞厣?、開花結(jié)果。

　　“神眼”可追太空垃圾能捉早期癌細胞

　　幾千公里乃至上萬公里太空的衛(wèi)星和碎片，可以精確到厘米量級來測距。南京大學(xué)吳培亨院士團隊在光電子探測方面取得最新的研究成果，今年7月份，這一成果在光學(xué)快報（Optics Letters）學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表。

　　光子是光的最小能量量子。一根蠟燭1秒鐘可以釋放出超過100億億個光子，1萬公里外的蠟燭發(fā)出的光，單光子探測器都能看到。單光子探測器一直是世界各國研究的前沿和競爭的焦點。

　　“目前國際上比較先進的光子探測器，可以探測到可見光或近紅外波段的光子，而超導(dǎo)探測器理論上可以探測所有光波段的光子?！闭n題組研究人員介紹。

　　他舉例，太空中存在很多飛行碎片，這些碎片會微弱地反射光，距離越遠能夠傳輸過來的光就越微弱。利用他們的探測器在地面就可以捕捉到這些碎片，降低衛(wèi)星等太空飛行器與碎片碰撞的風險。

　　課題組介紹，去年他們與云南天文臺和北京跟蹤與通信技術(shù)研究所合作，將超導(dǎo)單光子探測器成功應(yīng)用于天文光學(xué)望遠鏡系統(tǒng)中，在幾萬公里距離的地球軌道上，以厘米級別的測量精度，跟蹤和探測了多顆衛(wèi)星目標。實驗結(jié)果表明，該系統(tǒng)可以跟蹤測量覆蓋從近地軌道到地球同步軌道上的所有衛(wèi)星。也就是說，太空中厘米大小的螺絲釘，該儀器都能夠看得清楚。

　　“探測器還可以應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診療、集成電路無損檢測?！彼榻B，這個探測器可以探測到癌細胞的單個分子發(fā)出的光子；可以發(fā)現(xiàn)集成電路芯片的上億個元件中，哪個元件壞了；可以大幅度提高現(xiàn)光電系統(tǒng)的性能，在國家安全和生物醫(yī)療等民用領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用前景。

　　新型檢測儀精準預(yù)報霧霾

　　大氣的能見度，除和空氣中大氣氣溶膠粒子等顆粒物的成分、多少息息相關(guān)，也和氣流的大小、流動性有密切聯(lián)系。市場上現(xiàn)有的光學(xué)監(jiān)測儀器，存在不能同時考慮顆粒物和氣流對能見度影響的缺陷，以至于測出來的數(shù)值存在較大誤差。南京大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院韓永副教授團隊研制的一款新型儀器能有效避免以往儀器的缺陷，更加準確地測出大氣能見度以及湍流對大氣能見度的影響。

　　霧霾天氣，空氣的能見度很差，但是隨著強風的來襲，能見度能迅速提高。這是我們的普遍感受?！邦w粒物和湍流是裹雜在一起的，顆粒物對湍流會產(chǎn)生拖曳作用，而湍流對顆粒物則會產(chǎn)生推動作用，兩者間的相互作用一直存在。”韓永介紹，他們設(shè)計的檢測儀，通過新的方法，在測量時可以綜合考慮顆粒物和湍流兩方面的相互作用，測出來的能見度比現(xiàn)在的數(shù)值準確率至少提高三到四成。

　　“這對于飛機的起降、船舶的航行、高速公路上汽車的行駛，以及霧霾天氣預(yù)警預(yù)報都有著更好的提示作用?！表n永說，對于農(nóng)業(yè)氣象、智慧農(nóng)業(yè)，儀器也有著獨特的作用，“比如，可以更好地監(jiān)測到花粉是怎么傳播的，農(nóng)場主需要怎么對此進行干預(yù)等?！?/P>

　　據(jù)介紹，目前課題組做出了樣機已經(jīng)進入了中試，并且已經(jīng)通過江蘇省科技廳“重點研發(fā)計劃（產(chǎn)業(yè)前瞻與共性關(guān)鍵技術(shù)）”立項的中期評估，“如果順利，很快就可以給客戶試用，1年后就可以正式銷售?！?/P>

　　編輯點評：南大教授團隊研發(fā)的倆探測“神器”，一個是目前綜合性能最好的單光子探測器，一個是能精準預(yù)報霧霾的新型檢測儀，設(shè)備的研制對于國家氣象和資源環(huán)境監(jiān)測、飛航安全、大氣輻射氣候效應(yīng)研究、污染監(jiān)測和天氣預(yù)報具有重要的科學(xué)意義。

（來源：機經(jīng)網(wǎng)）