Дослідники з Массачусетського технологічного інституту (МТІ) та Університету Міннесоти в США за участю спеціалістів Samsung розробили новий тип камери, яка може швидко, з високою чутливістю, при кімнатній температурі та тиску виявляти терагерцові імпульси.
Терагерцове випромінювання, довжина хвиль якого лежить між мікрохвилями та видимим світлом, здатне проникати крізь деякі неметалеві матеріали та виявляти ознаки певних молекул. Ці зручні властивості можуть знайти широке застосування, в тому числі для сканування в аеропортах, промислового контролю якості, астрофізичних спостережень або бездротового зв’язку з більшою пропускною здатністю, ніж нинішні діапазони.
Проте розробка пристроїв для виявлення і створення зображень з терагерцових хвиль складна, а більшість з тих, що вже існує, є дорогими, повільними, великими та потребують певних умов. Але науковці в США створили нову камеру, яка здатна виявляти терагерцові імпульси швидко, з високою чутливістю і при кімнатній температурі. Крім того, вона може одночасно фіксувати інформацію про орієнтацію, або «поляризацію», хвиль в реальному часі.
Теж цікаво:
Система використовує частинки, що називаються квантовими точками, які можуть випромінювати видиме світло при стимуляції терагерцовими хвилями. Видиме світло реєструється пристроєм, схожим на детектор звичайної камери, і його можна побачити навіть неозброєним оком. Команда в США виготовила два різних пристрої, які можуть працювати при кімнатній температурі: один використовує здатність квантової точки перетворювати терагерцові імпульси у видиме світло, що дозволяє пристрою створювати зображення матеріалів, інший створює зображення, що показують стан поляризації терагерцових хвиль.
Нова «камера» складається з декількох шарів, виготовлених за допомогою стандартних технологій виробництва, подібних до тих, що використовуються для мікрочипів. На підкладці лежить масив нанорозмірних паралельних золотих ниток, розділених вузькими щілинами, над ним – шар квантових точок, які випромінюють світло, а зверху – чип з КМОН структурою, який використовується для формування зображення. Поляризаційний детектор, який називається поляриметром, використовує подібну структуру, але з нанорозмірними кільцеподібними щілинами, які дозволяють йому виявляти поляризацію вхідних променів.
Теж цікаво:
Дослідники продемонстрували можливості детектора, зробивши терагерцові знімки деяких структур, що використовуються в їхніх пристроях, щоб продемонструвати чутливість та роздільну здатність системи. Вони кажуть, що недорога природа КМОН-камер, що використовуються для цієї системи, робить її «великим кроком вперед на шляху до створення практичної терагерцової камери».
Дослідники кажуть, що існує багато шляхів для покращення чутливості нової камери, включаючи подальшу мініатюризацію компонентів і способів захисту квантових точок. Але навіть при нинішніх рівнях виявлення пристрій може мати деякі перспективи у застосуванні.
Дослідники з МТІ вже використовують новий лабораторний пристрій, коли їм потрібен швидкий спосіб виявлення терагерцового випромінювання. Хоча терагерцові хвилі в принципі можна використовувати для виявлення деяких астрофізичних явищ, такі джерела були б надзвичайно слабкими. Новий пристрій поки що не здатний вловлювати такі слабкі сигнали, хоча команда вже працює над поліпшенням його чутливості.
Ви можете допомогти Україні боротися з російськими окупантами. Найкращий спосіб зробити це – пожертвувати кошти Збройним Силам України через Savelife або через офіційну сторінку НБУ.
Читайте також:
Leave a Reply