El Centro de Detectores (CfD) es un centro de investigación académica de la Facultad de Ciencias del Instituto Tecnológico de Rochester . El CfD, establecido en enero de 2010 por el Dr. Donald Figer , comenzó como una expansión del Laboratorio de Detectores de Imágenes de Rochester. Su misión es posibilitar el descubrimiento científico, la seguridad nacional, una mejor calidad de vida y la innovación comercial a través del diseño y desarrollo de detectores de fotones avanzados y tecnología asociada.
El CfD diseña, desarrolla e implementa nuevas tecnologías avanzadas de sensores a través de la colaboración con investigadores académicos, ingenieros de la industria, científicos gubernamentales y estudiantes universitarios. La misión del CfD es permitir el descubrimiento científico, la seguridad nacional, una mejor calidad de vida y la innovación comercial a través del diseño y desarrollo de detectores de fotones avanzados y tecnología asociada en una amplia gama de aplicaciones (por ejemplo , astrofísica , imágenes biomédicas, ciencia del sistema terrestre y viajes interplanetarios ).
El CfD utiliza un enfoque multidisciplinario que abarca las distintas ramas de la ingeniería, la ciencia de la imagen, la física y la astronomía. Los pilares de investigación del CfD incluyen detectores e instrumentación, astrofísica observacional, materiales de banda ancha, nanoestructuras y fotónica de silicio.
Un objetivo principal del CfD es el desarrollo de detectores e instrumentación avanzados para aplicaciones interdisciplinarias. Los principales proyectos de investigación incluyen el desarrollo de detectores que puedan detectar fotones individuales, cubran áreas muy grandes del cielo y tengan una excelente sensibilidad en longitudes de onda ultravioleta e infrarrojas. Estos dispositivos tienen especificaciones que los hacen ideales para la próxima generación de grandes telescopios astronómicos terrestres y espaciales, para aplicaciones como la búsqueda de otra Tierra y la determinación de la naturaleza de la energía oscura y la materia oscura. El CfD también está desarrollando conjuntos bidimensionales de microespejos para aplicaciones astronómicas.
Esta área incluye programas de investigación observacional que abarcan desde el universo cercano de estrellas y el medio interestelar dentro de la Galaxia hasta observaciones cosmológicas de la estructura a gran escala del universo, incluidos estudios de física fundamental. Los proyectos incluyen trabajos que apuntan a dilucidar la naturaleza del cosmos en las escalas más grandes y en los tiempos más distantes. Otros programas incluyen la identificación del límite superior de masa de las estrellas y la búsqueda de cúmulos de estrellas masivas jóvenes en la Galaxia. También incluye roles de liderazgo en los principales paneles de futuros telescopios astronómicos para especificar los requisitos de detector necesarios para satisfacer los requisitos científicos de la misión.
El Grupo de Fotónica y Electrónica de Semiconductores desarrolla semiconductores III-V y III-Nitruro para dispositivos fotónicos, optoelectrónicos y electrónicos como candidatos prometedores para sistemas de comunicación e iluminación de próxima generación.
El Laboratorio de Sistemas Nanoescalares Integrados Epitaxialmente del CfD desarrolla nanoestructuras utilizando epitaxia de semiconductores III-V en nanoláminas 2-D. La investigación se centra en el crecimiento de diversas nanoestructuras, incluidos nanocables y nanoaletas, mediante deposición química en fase de vapor metalorgánica a través de un proceso de síntesis conocido como grabado químico selectivo para la fabricación a temperatura ambiente de dispositivos optoelectrónicos y fotovoltaicos basados en nanoestructuras III-V flexibles.
El grupo de fotónica integrada de CfD desarrolla tecnología fotónica para una amplia aplicación en aplicaciones comerciales, de defensa y científicas. También dirige un programa de educación en fotónica integrada. Esta área de investigación se centra en nuevos dispositivos fotónicos de silicio con el objetivo de lograr sistemas de comunicación y detección de alto rendimiento que aprovechen la alta velocidad, el ancho de banda y la sensibilidad a la luz.
El Centro de Detectores cuenta con empleados que provienen de una amplia gama de programas académicos y ocupaciones profesionales. El personal del CfD incluye profesores, ingenieros y estudiantes (de pregrado, maestría y doctorado).
El CfD está financiado mediante subvenciones y ha recibido más de 40 millones de dólares en financiación externa desde 2006. Entre los patrocinadores principales se incluyen la NASA , la National Science Foundation y la Gordon and Betty Moore Foundation . Otras fuentes de financiación incluyen Thermo Fisher Scientific , el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA , ITT Excelis y el Observatorio Astrofísico Smithsoniano .
Los investigadores de grado del Centro de Detectores del RIT provienen de más de una docena de carreras diferentes y “dejan su carrera en la puerta” porque se convertirán en expertos en un nuevo tipo de carrera en el CfD: la carrera de “resolver problemas de investigación del mundo real”. Las experiencias de investigación auténticas en el Centro de Detectores colocan a los estudiantes claramente en el camino crítico de los proyectos financiados externamente, una táctica de alto riesgo/alta recompensa que ha demostrado pulir las capacidades de los estudiantes del CfD que han salido al mundo y han tenido un impacto enorme, como en Ball Aerospace y SpaceX. Los estudiantes trabajan en equipos multidisciplinarios para aplicar lo que saben, enseñarse unos a otros y buscar los recursos necesarios para avanzar en su proyecto. Otra característica clave de las experiencias de investigación de grado en el centro, y lo que las hace “reales”, es el hecho de que los estudiantes no están haciendo la investigación para obtener una calificación o una cierta cantidad de horas de crédito. La “experiencia CfD” capacita a los estudiantes para abordar problemas de investigación con creatividad e ingenio.
Los miembros del equipo de CfD han publicado sus trabajos en numerosas revistas y publicaciones. En 2018, los miembros de CfD aparecieron en más de 35 artículos en revistas como The Astrophysical Journal y Optics Express. [1] La investigación de CfD se destacó en publicaciones populares como Scientific American y Forbes online. En 2018, los miembros de CfD actuaron como comentaristas expertos en artículos de Astronomy Magazine y New Scientist y como autores expertos de documentos de planificación estratégica para la NASA. Para obtener una lista completa de las publicaciones de los miembros de CfD, haga clic aquí: Publicaciones de CfD.
El Centro de Detectores (CfD) está ubicado en el Engineering Hall (edificio 17) del Instituto de Tecnología de Rochester. La sede del CfD consta de 7000 pies cuadrados de espacio para oficinas y laboratorios de investigación. El espacio de laboratorio incluye el Laboratorio de Detectores de Imágenes de Rochester, el Laboratorio de Caracterización Óptica y Fotónica de Lobozzo, el Laboratorio de Fotónica Integrada, el Laboratorio de Cosmología Experimental, el Laboratorio de Investigación de Instrumentación Avanzada (LAIR), el Laboratorio de Imágenes e Información Cuántica y el Laboratorio de Caracterización Eléctrica y Óptica para dispositivos LED.
Las instalaciones del CfD incluyen una sala limpia permanente, estaciones ESD, sistemas de bombeo de vacío, termos criogénicos de ciclo cerrado y líquido, bancos ópticos, mesas de flujo, fuentes de luz, monocromadores UV-IR, sistemas de control térmico, sistemas de control de movimiento criogénico, sistemas de detectores monofotónicos, una estación de sonda optoelectrónica criogénica, estaciones de prueba de vibración, un área de ensamblaje de carga útil de cohetes suborbitales, fuentes de alimentación, electrónica de laboratorio general y computadoras de reducción de datos. Además de estas instalaciones dedicadas, el CfD tiene acceso a las instalaciones del Laboratorio de Fabricación de Semiconductores y Microsistemas (SMFL) y otras áreas en todo el campus del RIT.