Centrum för detektorer
Center for Detectors (CfD) är ett akademiskt forskningscenter vid Rochester Institute of Technology College of Science. CfD, etablerad i januari 2010 av Dr. Donald Figer , började som en utbyggnad av Rochester Imaging Detector Laboratory. Dess uppdrag är att möjliggöra vetenskaplig upptäckt, nationell säkerhet, bättre liv och kommersiell innovation genom design och utveckling av avancerade fotondetektorer och tillhörande teknologi.
CfD designar, utvecklar och implementerar nya avancerade sensorteknologier genom samarbete med akademiska forskare, industriingenjörer, statliga forskare och universitetsstudenter. Uppdraget för CfD är att möjliggöra vetenskaplig upptäckt, nationell säkerhet, bättre liv och kommersiell innovation genom design och utveckling av avancerade fotondetektorer och tillhörande teknologi i ett brett spektrum av tillämpningar (t.ex. astrofysik, biomedicinsk avbildning , jordsystemvetenskap , och resor mellan planeter ).
Forskning
CfD använder ett tvärvetenskapligt tillvägagångssätt som spänner över de många grenarna av ingenjörsvetenskap, bildvetenskap, fysik och astronomi. Forskningspelare i CfD inkluderar detektorer och instrumentering, observationsastrofysik, bredbandsgapmaterial, nanostrukturer och kiselfotonik.
Detektorer och instrumentering
Ett primärt mål med CfD är utvecklingen av avancerade detektorer och instrumentering för tvärvetenskapliga tillämpningar. Stora forskningsprojekt inkluderar utvecklingen av detektorer som kan känna av enskilda fotoner, täcka mycket stora områden på himlen och har utmärkt känslighet i ultravioletta och infraröda våglängder. Dessa enheter har specifikationer som gör dem idealiska för nästa generation av stora markbaserade och rymdbaserade astronomiska teleskop, för tillämpningar som att hitta en annan jord och bestämma naturen hos mörk energi och mörk materia. CfD utvecklar också tvådimensionella arrayer av mikrospeglar för astronomiska tillämpningar.
Observationsastrofysik
Detta område inkluderar observationsforskningsprogram som spänner över det närliggande universum av stjärnor och det interstellära mediet i galaxen till kosmologiska observationer av universums storskaliga struktur, inklusive studier av grundläggande fysik. Projekten inkluderar verk som syftar till att belysa kosmos natur på de största skalorna och mest avlägsna tider. Andra program inkluderar identifieringen av den övre massagränsen för stjärnor och sökandet efter unga massiva stjärnhopar i galaxen. Det inkluderar också ledarroller på stora framtida astronomiteleskoppaneler för att specificera detektorkraven som behövs för att uppfylla uppdragsvetenskapliga krav.
Bredbandsgapmaterial
Semiconductor Photonics and Electronics Group utvecklar III-V och III-Nitrid-halvledare för fotoniska, optoelektroniska och elektroniska enheter som lovande kandidater för nästa generations kommunikations- och belysningssystem.
Nanostrukturer
Det epitaxiellt integrerade nanoskala systemlaboratoriet i CfD utvecklar nanostrukturer med hjälp av epitaxi av III-V-halvledare på 2-D nanoark. Forskningen fokuserar på tillväxten av olika nanostrukturer, inklusive nanotrådar och nanofiner, genom metall-organisk kemisk ångavsättning genom en syntesprocess känd som selektiv kemisk etsning för rumstemperatur bänktillverkning av flexibla III-V nanostrukturbaserade optoelektroniska och fotovoltaiska enheter.
Silikonfotonik
CfD Integrated Photonics Group utvecklar fotonikteknik för bred tillämpning inom kommersiella, försvars- och vetenskapliga tillämpningar. Den leder också ett program för integrerad fotonikutbildning. Detta forskningsområde är fokuserat på nya kiselfotoniska enheter med målet att realisera högpresterande datorkommunikation och avkänningssystem som utnyttjar hög hastighet, bandbredd och ljuskänslighet.
Center for Detectors drar nytta av anställda som kommer från en mängd olika akademiska program och yrkesyrken. CfD-personalen inkluderar professorer, ingenjörer och studenter (undergraduate, masters och PhD).
CfD är anslagsfinansierat och har tilldelats mer än $25 miljoner i extern finansiering sedan 2006. Primära sponsorer inkluderar NASA , National Science Foundation och Gordon and Betty Moore Foundation . Ytterligare finansieringskällor inkluderar Thermo Fisher Scientific , NASA Jet Propulsion Laboratory , ITT Excelis och Smithsonian Astrophysical Observatory .
Uppsökande och kommunikation
Forskare på grundutbildningen vid RIT Center for Detectors kommer från över ett dussin olika huvudämnen och "kollar deras huvudämne vid dörren" eftersom de kommer att bli experter på en ny typ av huvudämne i CfD - huvudämnet för att "lösa verkliga forskningsproblem. ” Autentiska forskningserfarenheter vid Center for Detectors sätter studenterna tydligt i den kritiska vägen för externt finansierade projekt, en hög risk/hög belöning gambit som har visat sig smutsa ner kapaciteten hos CfD-studenter som har gått ut i världen och gjort stor inverkan, som på Ball Aerospace och SpaceX. Studenter arbetar i tvärvetenskapliga team för att tillämpa vad de vet, lära varandra och söka resurser som behövs för att främja deras projekt. En annan nyckelfunktion i forskningserfarenheter från grundutbildningen vid centret – och vad som gör dem "riktiga" – är det faktum att studenterna inte gör forskningen för att få ett betyg eller ett visst antal kredittimmar. "CfD-upplevelsen" utbildar studenter att navigera i forskningsproblem med kreativitet och påhittighet.
CfD-teammedlemmar har publicerats i många tidskrifter och publikationer. CfD-medlemmar publicerades i över 35 artiklar i tidskrifter som The Astrophysical Journal och Optics Express 2018. CfD-forskning uppmärksammades i populära publikationer som Scientific American och Forbes online. Under 2018 fungerade CfD-medlemmar som expertkommentatorer i artiklarna Astronomy Magazine och New Scientist och som expertförfattare av strategiska planeringsdokument för NASA. För en fullständig lista över CfD-medlemspublikationer gå här: CfD Publications .
Utrustning och faciliteter
Center for Detectors (CfD) ligger i Engineering Hall (byggnad 17) vid Rochester Institute of Technology. CfD:s huvudkontor består av 5 000 kvadratfot kontors- och forskningslaboratorieutrymme. Laboratoriet inkluderar Rochester Imaging Detector Laboratory , Laboratory for Experimental Cosmology, Lobozzo Photonics and Optical Characterization-laboratoriet , Laboratory for Advanced Instrumentation Research (LAIR) och Semiconductor Device Optical Property Measurement Laboratory.
Faciliteter inom CfD inkluderar ett permanent renrum, ESD-stationer, vakuumpumpsystem, optiska bänkar, flödestabeller, ljuskällor, UV-IR monokromatorer, termiska kontrollsystem, kryogena rörelsekontrollsystem, strömförsörjning, allmän labbelektronik och datareduktion datorer. Utrustningen kan analysera både analoga och digitala signaler. Utöver dessa dedikerade faciliteter har CfD tillgång till faciliteter inom Semiconductor and Microsystems Fabrication Laboratory (SMFL) och andra områden över hela RIT-campuset.