Nobel z fizyki za wynalazek sensora CCD

Willard S. Boyle i George E. Smith laureatami tegorocznej nagrody Nobla z fizyki. Naukowcy zostali wyróżnieni za wynalezienie technologii CCD, przełomowej dla przemysłu fotograficznego. Nagrodę Nobla z fizyki otrzyma też w tym roku Charles K. Kao - za znaczące odkrycia w dziedzinie transmisji światła we włóknach optycznych.

Willard Boyle i George Smith (źródło: physicsworld.com)

Willard S. Boyle i George E. Smith, naukowcy Laboratoriów Bell Laboratories w Murray Hill (New Jersey, USA) w 1969 r. opracowali pierwszy działający sensor CCD. Technologia wykorzystuje zjawisko fotoelektryczne (opisane w 1905 r. przez Alberta Einsteina, za co sam otrzymał nagrodę Nobla w 1921 r.) zgodnie z którym światło jest przekształcane w sygnały elektryczne. Głównym wyzwaniem stojącym przed badaczami było skonstruowanie takiego sensora, który byłby zdolny do zebrania i odczytu dużej ilości danych - punktów obrazu (pikseli) - w krótkim czasie.

Sensor CCD (Charge-Coupled Device) to matryca położonych obok siebie prostokątnych komórek, których zadaniem jest rejestrowanie padającego na nie światła. Światło padające na elementy składowe czujnika CCD - diody - powoduje wyzwalanie zgromadzonych w kondensatorze elektronów. Otrzymany sygnał analogowy jest konwertowany na dane cyfrowe za pomocą przetwornika analogowo-cyfrowego. Wartości wynikowe opisują stopnie jasności poszczególnych punktów obrazu. Dzięki temu, że każdy element sensora dysponuje filtrem barwnym (czerwonym/R, zielonym/G lub niebieskim/B), możliwe jest ustalenie koloru światła padającego na matrycę.

Technologia CCD stała się nie tylko kamieniem milowym w rozwoju technik obrazowania, ale zyskała też ogromne znaczenie w medycynie oraz w innych dziedzinach nauki - argumentuje Królewska Szwedzka Akademia Nauk.

Trzej laureaci podzielą się nagrodą pieniężną w wysokości 10 mln. koron szwedzkich (jest to równowartość ok. 1 mln. euro), przy czym Charles Kao otrzyma jedną połowę tej sumy, a panowie Boyle i Smith - drugą.

Nagroda Nobla przyznawana jest w dziedzinie fizyki, chemii, medycyny i literatury. Komitet Noblowski wręcza też nagrodę pokojową, zaś Bank Szwecji - nagrodę im. Alfreda Nobla z dziedziny ekonomii.

Nagroda z fizyki była już kilka razy przyznawana naukowcom za ich znaczący wkład w rozwój technologii informatycznych. W 1956 r. John Bardeen, William Shockley i Waltere Brattain zostali uhonorowani "Noblem" za wynalezienie tranzystora. W 2000 r. wyróżniono Rosjanina Żoresa Alferowa oraz dwóch Amerykanów: Herberta Kroemera i Jacka S. Kilby'ego - zajmujących się rozwojem układów scalonych, diod laserowych i szybkich tranzystorów. Z kolei w 2007 r. nagroda powędrowała do dwóch uczonych, którzy zrewolucjonizowali sposób przechowywania danych. Francuz Albert Fert i Niemiec Peter Grünberg niezależnie od siebie odkryli w 1988 roku zjawisko gigantycznej magnetorezystancji (GMR).


Zobacz również