Passfotos von Photonen

Italienische Forscher haben eine hochempfindliche Kamera entwickelt, die selbst einzelne Photonen nachweisen kann: Sie besteht besteht aus 60 Bildpunkten, die beim Auftreffen von Photonen eine Lawine von Elektronen auslösen, so dass durch elektronische Verarbeitung ein Bild erzeugt werden kann. Die dabei erzielte hohe Videorate von etwa 20 000 Bildern pro Sekunde prädestiniert die Kamera für den Einsatz in Teleskopen zur Untersuchung kurzzeitiger kosmischer Vorgänge wie etwa Gammastrahlenausbrüche.
Franco Zappa und seine Kollegen vom Polytechnischen Institut in Mailand mussten bei der Entwicklung ihrer Kamera vor allem gegen die gegenseitige Koppelung benachbarter Bildpunkte ankämpfen. Wenn ein Bildpunkt (Pixel) nämlich von einem Photon getroffen wird und dadurch einen Elektronenstrom auslöst, so können diese Elektronen beim Durchgang durch den Pixel selbst Photonen auslösen. Diese wiederum können von benachbarten Pixeln absorbiert werden und diese somit zum Feuern anregen.

Um dieser Störung vorzubeugen, griffen die Forscher zu einem Trick: Sie senkten die Lichtempfindlichkeit eines aktivierten Pixels während des Feuerns kurzzeitig ab. Dadurch wird die gegenseitige Beeinflussung stark herabgesetzt, so Zappa. Eine erste Testversion der Kamera soll nun in einem Teleskop der europäischen Südsternwarte in Chile installiert werden. Das italienische Team plant außerdem, das System mithilfe eines Start-up-Unternehmens kommerziell zu vermarkten.
Stefan Maier


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