Promieniowanie terahercowe to promieniowanie o długości fali pomiędzy mikrofalami a światłem widzialnym. Częstotliwości te są obiecujące dla nowej klasy systemów obrazowania. Mogą one przenikać przez wiele materiałów i rejestrować nowe poziomy szczegółów, a co ważne, promieniowanie jest niejonizujące, co oznacza, że jest bezpieczniejsze niż promieniowanie rentgenowskie w przypadku stosowania u ludzi.

Największym problemem jest to, że detektory, które odbierają fale THz, mogą być nieporęczne, powolne, drogie lub trudne do uruchomienia w praktycznych warunkach. Jednak w nowym badaniu naukowcy z MIT, Samsunga i University of Minnesota opracowali system, który może wykrywać impulsy THz szybko, precyzyjnie i w normalnej temperaturze pokojowej i ciśnieniu.

Kluczem do nowego systemu są tzw. kropki kwantowe. Ostatnie prace wykazały, że te maleńkie cząsteczki będą fluoryzować w świetle widzialnym, gdy zostaną uderzone przez fale terahercowe, a to światło widzialne może być następnie przechwycone przez konwencjonalny detektor kamery. Powstały obraz może nie tylko wykryć impulsy THz o niskiej intensywności, ale także potencjalnie ujawnić polaryzację wiązki.

Urządzenie składa się z wielu warstw ułożonych w stos. Pierwszą z nich jest układ nanoskalowych linii złota oddzielonych wąskimi szczelinami, a następnie warstwa kropek kwantowych. Powyżej znajduje się konwencjonalny sensor obrazu CMOS, który odbiera światło widzialne emitowane przez kropki kwantowe, gdy są one uderzane przez przychodzące fale terahercowe. W przypadku wersji detektora, która może uchwycić polaryzację wiązki, poziome szczeliny zostały zastąpione warstwą szczelin w kształcie pierścieni.

Zespół twierdzi, że nowe urządzenie było w stanie odebrać impulsy THz na poziomach intensywności znacznie niższych niż istniejące systemy, będąc jednocześnie znacznie mniejszym i tańszym w wykonaniu. W rzeczywistości każda warstwa urządzenia może być produkowana przy użyciu obecnych technik wytwarzania mikrochipów. Wisienką na torcie jest fakt, że żaden z obecnych systemów nie jest w stanie uchwycić polaryzacji.

MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE

Rynek

Promienie elektromagnetyczne będą kontrolowane

Strona rządowa zgodziła się z ustaleniami kontroli i zadeklarowała realizację wniosków Najwyższej Izby Kontroli po kontroli działań administracji w zakresie ochrony przed promieniowaniem elektromagnetycznym z urządzeń telefonii komórkowej. System nadzoru i kontroli natężeń PEM zostanie poprawiony.

Jest jednak jeszcze wiele do zrobienia, zanim ta technologia będzie gotowa do komercjalizacji. W szczególności, że źródła promieniowania THz są nadal dość kłopotliwe, ale ich złożoność prawdopodobnie zmniejszy się w przyszłości.

Obrazowanie nie jest jedynym potencjalnym zastosowaniem promieniowania THz w przyszłości – ten rodzaj fal może stać się również podstawą systemów komunikacji 6G.

Źródło: MIT