一根燃燒的蠟燭1秒鐘可以發(fā)射出100億個(gè)以上的光子，可見一個(gè)光子的能量是多么微弱的一個(gè)信號(hào)。而要讓探測(cè)器在常溫下靈敏地捕捉到如此低能量的光子信號(hào)，一直是世界難題。

       通過(guò)多年的研究，南京大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院長(zhǎng)江特聘教授陸海研究團(tuán)隊(duì)近來(lái)獲得突破，在國(guó)內(nèi)首先實(shí)現(xiàn)了超靈敏度的固體紫外單光子探測(cè)器(碳化硅紫外單光子探測(cè)器)，從而使我國(guó)成為繼美國(guó)之后第二個(gè)實(shí)現(xiàn)該類型器件的國(guó)家。

       紫外光探測(cè)器能做什么?

       南京大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院長(zhǎng)江特聘教授、國(guó)家杰青陸海告訴記者，比如有火焰發(fā)生、高壓線發(fā)生電弧現(xiàn)象時(shí)，都會(huì)發(fā)出特殊的紫外光，而霧霾對(duì)于紫外光也有著非常特殊的吸收作用，因此用探測(cè)器靈敏地捕捉到紫外光將會(huì)在火焰探測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、工業(yè)過(guò)程監(jiān)控、生物醫(yī)藥、空間科學(xué)等領(lǐng)域有著非常有效的應(yīng)用。

       陸海教授介紹說(shuō)，目前利用超靈敏度的紫外光探測(cè)，可以用來(lái)檢測(cè)海上油污、衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)霧霾、深井油田探測(cè)、火災(zāi)探測(cè)甚至是探測(cè)遠(yuǎn)在千里之外是不是有導(dǎo)彈發(fā)射等等。

       能捕捉到單個(gè)紫外光子

       南京大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院的專家研發(fā)的紫外光探測(cè)器，是一種超級(jí)靈敏的半導(dǎo)體材料。昨天記者在南京大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院看到了專家研發(fā)的半導(dǎo)體芯片探測(cè)器，看上去只有一個(gè)耳釘大小，但是它足以替代以前大塊頭的許多探測(cè)器，而且更靈敏，其中核心芯片更是只有微米級(jí)大小，比蟬翼還要薄，1萬(wàn)多個(gè)芯片加起來(lái)也只有一個(gè)巴掌大小。

       別看這些芯片超級(jí)小，但是它們捕捉紫外光的靈敏度卻超乎想象。在實(shí)驗(yàn)室階段，它已經(jīng)能捕捉到單光子的紫外光信號(hào)。

       單光子的紫外光信號(hào)的能量究竟有多微弱?陸海教授打了個(gè)比方，他解釋說(shuō)：“一根蠟燭1秒就能釋放出超100億個(gè)光子，假設(shè)紫外光子只占萬(wàn)分之一，那么在完全不考慮飛行損耗的情況下，1公里以外面積為1平方厘米的鏡頭1秒鐘只能接收到1000個(gè)紫外光子。

       而南大專家研發(fā)的探測(cè)器的目標(biāo)則是要將每一個(gè)紫外光子發(fā)出的能量都能收集、探測(cè)到。

       可裝到手機(jī)中檢測(cè)紫外線

       據(jù)了解，韓國(guó)三星公司今年9月發(fā)布的Note4高端手機(jī)就裝備了微型紫外線傳感器，受到消費(fèi)者歡迎。而南大研究團(tuán)隊(duì)正在和華為合作的貼片封裝紫外探測(cè)器，尺寸比米粒還小，也將安裝到手機(jī)或智能手環(huán)中。用戶將可隨時(shí)隨地檢測(cè)所處環(huán)境的紫外線強(qiáng)度，及時(shí)采取搽防曬霜等防護(hù)或規(guī)避措施。