桑迪亚国家实验室 桑迪亚国家实验室光学工程师迈克尔·戈德弗拉姆安装了一套设备来装载和表征一种新的纳米天线探测器
信用:兰迪蒙托亚 桑迪亚国家实验室的研究人员开发了微小的金天线，以帮助“看到”热量的相机和传感器传递更清晰的热红外辐射图像，从恒星和星系到人、建筑物和需要安全的物品
在一个实验室指导的研发项目中，一组研究人员开发了一种支持纳米天线的探测器，它可以将热红外相机的信号增强多达三倍，并通过将图像噪声的主要成分暗电流降低10到100倍来提高图像质量
Sandia经理兼纳米天线项目负责人大卫·彼得斯(David Peters)说，热红外相机和传感器已经存在了50年，但位于相机镜头或传感器光学系统后面的探测器的传统设计似乎已经达到了性能极限
他说，红外探测器灵敏度的提高，超出了典型设计所能提供的范围，对桑迪亚的国家安全工作和其他用途，如天文研究，都很重要
少花钱多办事 红外探测器的灵敏度和图像质量通常取决于探测器材料的厚层，该厚层吸收进入的热量并将其转换成电信号，该电信号可以被收集并转换成图像
探测器层的厚度决定了相机可以吸收和读取多少热量，但是厚层也有缺点
信用:桑迪亚国家实验室 彼得斯说:“探测器材料总是自发地产生电子，这些电子被收集起来，并给图像增加噪声，从而降低图像质量。”
“这种被称为暗电流的现象随着探测器材料的厚度而增加——材料越厚，它在图像中产生的噪声就越多
" 研究小组开发了一种新的探测器设计，它摆脱了对厚层的依赖，而是使用亚波长纳米天线，一种由金方或十字形组成的图案阵列，将光集中在更薄的探测器材料层上。
这种设计仅使用几分之一微米的探测器材料，而传统的热红外探测器的厚度为5至10微米
人类的头发大约有75微米宽
纳米天线增强设计有助于探测器看到物体50%以上的红外辐射，同时减少暗电流引起的图像失真，而目前的技术只能看到约25%的红外辐射
它还允许发明现有技术不可能实现的新的探测器概念
彼得斯说:“例如，有了纳米天线，通过在像素级精细控制光谱响应，就有可能大幅增加图像中获取的信息量。”
该团队通过稍微改变制造红外探测器的通常过程来制造纳米天线探测器
它始于在一个叫做晶片的薄圆盘上“生长”探测器材料
然后探测器材料被翻转到一层电子设备上，该电子设备读取由纳米天线和探测器层收集的信号
丢弃晶片后，在检测器材料上涂上少量的金，形成图案化的纳米天线层
桑迪亚国家实验室为热红外照相机装配的焦平面阵列上的纳米天线使能探测器
金纳米天线非常小，在探测器阵列的顶部看不到
信用:桑迪亚国家实验室 从国家实验室到工业 彼得斯说:“这是不可能的，所以这就是桑迪亚接手的原因。”
“现在，我们已经证明了这个概念，这项技术已经准备好商业化
这一概念可以应用于不同的检测器类型，因此现有制造商有机会将这一新技术与现有检测器相集成
" 彼得斯说，桑迪亚正在寻求线索，以建立一个合作研究和开发协议，开始向工业转移技术
彼得斯说:“这个项目是一个完美的例子，说明了国家实验室如何证明一个概念，然后将它推广到工业领域，在那里它可以得到进一步发展。”
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