Лента новостей

00:00
Этот день в истории - 24 Февраля
08:55
Вернулся от агрессора в европейскую реальность: в Ровно повесился гастарбайтер, депортированный из РФ
08:54
Армия на пике
08:49
Минобороны признало: Россия готова к ядерной войне на все 100%
08:48
Раскрыт настоящий смысл письма Януковича лидера ЕС и Путину
08:47
Daily Express: ЦРУ рассекретило отчёт о встрече российских солдат с НЛО
08:45
Фирташ сдаст всех подельников: Организатора майдана могут выдать России
08:40
По Вашингтону всё ещё «русские идут»
08:38
5 выводов из марша националистов 22 февраля
08:34
Турция рассекретила новое ракетное оружие
08:33
Марионеточный союзник Гитлера
08:26
Об ухудшении жизни в Америке
08:25
23 февраля - День защитника Отечества!
00:00
Этот день в истории - 23 Февраля
23:26
Госдума одобрила ограничение денежных переводов на Украину
23:25
Шойгу заявил о нехватке 1,3 тыс. военных летчиков
23:25
Россия начнет поставлять коксующийся уголь на Донбасс напрямую
23:24
Февраль-1917 и чёртово «поле» либерализма: Никогда снова
23:23
Крым сам смог
23:22
В какие игры Трамп играет с Москвой
20:29
Михаил Барышев: «Я настроен на победу!»
18:48
Маршал, не оставивший мемуаров
18:47
Пять дней «провокаций Кремля»
16:43
В Белоруссии опасаются учений «Запад-2017»
16:41
Судный день для хранителя украинского «общака»
16:38
Польша — Россия: осторожно со спичками
16:33
Трамп еще сможет победить
16:29
Обаяние и агрессия русской дипломатии
15:33
Что потеряно в огне, то найдется в пепле
15:31
Путин посмертно наградил Чуркина орденом Мужества
15:31
Экономике Украины больше не на что надеяться
15:29
Луганск и Донецк приглашают бесплатно учиться молодежь из контролируемого Украиной Донбасса
15:29
Киев предложил лишить Россию права вето в СБ ООН при рассмотрении ситуации на Украине
15:28
Как Украина Майдана идёт к международной изоляции
15:27
«Эстонский транзит больше не рентабелен»
15:26
Украине сказали готовиться к худшему
15:25
Янукович просит Трампа дать оценку действиям чиновников США во время украинского кризиса
15:23
Украина: ставка на хаос. Сергей Белов
15:23
Янукович предложил провести референдум по Донбассу
15:20
На стритрейсейршу Багдасарян завели дело за фальшивый документ
15:20
Минобороны построит макет Рейхстага для обучения юнармейцев
15:19
МВД: на территории Белоруссии паспорта ДНР и ЛНР недействительны
15:19
В Верховную Раду Украины принесли портреты российских политиков
15:13
Украина стала дикой страной
15:10
Жестокие бои и гигантские взрывы: Армия Сирии уничтожила более 110 боевиков
Все новости

Архив публикаций

«    Февраль 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728 
» » Создан маленький и простой сенсор, позволяющий детектировать импульсы терагерцового излучения, преобразовывая их в звук

Создан маленький и простой сенсор, позволяющий детектировать импульсы терагерцового излучения, преобразовывая их в звук

Терагерцовый датчик


Электромагнитное излучение терагерцового диапазона представляет собой неионизирующее проникающее излучение, одинаково хорошо проходящее через ткани живого организма и многие виды материалов искусственного и естественного происхождения. Такой вид излучения имеет огромные перспективы использования в медицине для диагностики различных заболеваний, в системах безопасности, способных обнаружить скрытое оружие и взрывчатые вещества, и в промышленности для выявления скрытых дефектов в производимой продукции. Но началу широкого практического использования терагерцового излучения мешает целый ряд трудностей технического плана, некоторые из которых не преодолены и по сегодняшний день.

К терагерцовому диапазону относятся электромагнитные волны, частота которых лежит в промежутке между 300 и 3000 гигагерц, между микроволновым и длинноволновым инфракрасным диапазонами. В силу множества причин различного плана этот диапазон очень долго оставался белым пятном всего электромагнитного спектра, а это, в свою очередь, послужило причиной того, что и сейчас современная наука страдает от отсутствия эффективных излучателей, датчиков и методов детектирования терагерцовых волн. Все датчики, работающие в терагерцовом диапазоне, требуют охлаждения до криогенных температур или использования чрезвычайно сложных оптико-электронных систем. Кроме этого, существующие датчики обладают крайне низким быстродействием и не могут регистрировать быстроизменяющиеся импульсы терагерцового излучения.

"Для практического применения людям необходимы компактные терагерцовые системы, способные работать при комнатной температуре. Кроме этого, такие системы должны иметь высокую чувствительность и высокое быстродействие, что позволит им работать в режиме реального времени" - рассказывает Л. Джей Гуо, профессор из Мичиганского университета, группа которого разработала достаточно простой метод детектирования импульсов терагерцового излучения. Ученые изготовили сложный материал, представляющий собой смесь из углеродных нанотрубок и специальной силиконовой резины, датчик из которого улавливает терагерцовые импульсы, преобразует их в звуковые колебания, которые, в свою очередь, регистрируются чувствительным акустическим датчиком.

Новый терагерцовый датчик работает при помощи фотоакустического эффекта, который заключается в формировании звуковых волн генерируемых определенным материалом, деформирующимся под воздействием тепла, вызванного нагревом от поглощения световых импульсов. Материалом, имеющим высокую поглощающую способность в терагерцовом диапазоне являются углеродные нанотрубки, которые, поглощая излучение, нагреваются до высокой температуры. Выделяющееся тепло нагревает силиконовую резину, имеющую одно из самых высоких значений коэффициента температурного расширения, резина деформируется в соответствии с уровнем нагрева нанотрубок и ее поверхность излучает звуковые колебания.

К сожалению, самые чувствительные акустические датчики, используемые в медицинской ультразвуковой диагностике, не обладают достаточным быстродействием и чувствительностью, необходимыми для детектирования вторичных акустических колебаний, вызванных импульсами терагерцовых волн. Поэтому исследователям пришлось создать свой собственный широкополосный акустический детектор. Он представляет собой крошечное оптическое устройство, снабженной микроскопическим кольцевым резонатором, изготовленным из специального полимера. Этот резонатор колеблется на собственной резонансной частоте, но любая звуковая волна становится причиной изменения частоты колебаний, что регистрируется при помощи луча лазера, отражаемого от поверхности кольца.

Вышеописанная технология детектирования терагерцовых волн и последовательности их дальнейшего преобразования может показаться кому-то весьма сложной. На самом деле конструкция устройства в целом достаточно проста и малогабаритна. Датчик, включающий кольцевой резонатор, имеет габариты порядка 100 микрометров и он обеспечивает скорость реакции на изменения терагерцового сигнала порядка 100 наносекунд, чего вполне достаточно для создания сканирующих терагерцовых систем, работающих в режиме реального времени. А множество таких датчиков, собранных в единую матрицу, могут обеспечить воссоздание достаточно качественной картинки.





Опубликовано: legioner     Источник

Похожие публикации


Добавьте комментарий

Новости партнеров


Loading...

Loading...

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Наверх