Лента новостей

09:11
Хитрый План Порошенко, оказавшийся Путинским...
09:07
Жатва гражданской войны
09:04
Местный житель рассказывает, как их эвакуировали из Балаклеи
08:47
США покидают мировую арену
08:47
Киев назвал условие участия России в Евровидении
08:44
США ввели санкции против российских компаний
00:00
Этот день в истории - 26 Марта
22:20
Климкин рассказал о начале Третьей мировой войны
22:19
Эпичный финал: Украина пустит под нож «Украину», чтобы покрыть долги
22:15
Эрдоган, помни! Давить на Минсельхоз опасно для здоровья. А на послов и для жизни
22:13
Эксперт, предсказавший гибель Вороненкова: «Думаю, будет вторая серия»
22:12
Украина отправила на «минский майдан» боевиков «Азова» и «Правого сектора»
22:05
Венец украинского маразма: Кремль готовит АТОшников для захвата АЭС
22:04
Митинг Навального: как оппозиционер пиарится на молодежи
22:03
Стали известны подробности атаки боевиков на часть Росгвардии
22:01
Протесты в Минске завершились только после многочисленных задержаний
22:00
Изыски терроризма. Боевики нацбата захватили десятки заложников на Ровенщине
21:59
«Я борюсь против всей этой системы»: Марин Ле Пен в интервью RT
21:55
Парк эстонских дураков
21:53
Навальный – аморальный: оппозиционер готовит «грязные» пиар-акции по всей России
21:51
Сон Петра
21:50
И всё-таки — зачем Украине независимость?
16:21
Угроза широкомасштабной войны
16:18
«Мы считаем каждую копейку»: 20 фактов о белорусской экономике
16:17
День Воли в Белоруссии
16:17
Латвийские хакеры выходят на тропу войны
16:14
Тёмная империя Дарта Путина
16:13
Бандеровцы с ваххабитами — братья навек
16:12
Порошенко признал ДНР и ЛНР и отправил своих военных в Гаагу
16:11
Меркель пытается убедить Евросоюз в невозможном
16:10
Yle: Навальный опять бросает вызов Путину
16:09
Spiegel: комплекс «Искандер» заставил НАТО искать встречи с Москвой
16:09
«Все разбомбили, сволочи» — украинский мир пришел в Балаклею
16:06
Американцы признали: Т-90 лучше «Абрамса»
16:02
Svenska Dagbladet: США делают мир спокойнее
16:01
Подпольный обком комбата Семенченко
15:46
«Летучий голландец» СССР
15:40
«Последний диктатор Европы» подтверждает свой титул
15:22
Одесса вступилась за праздник Победы
15:21
Заслушанный кандидат: Фийон обвинил Олланда в политическом шпионаже
15:17
Куда побегут банкиры из лондонского Сити?
15:16
На Украине начинают подсчитывать убытки от блокады Донбасса
15:10
60 лет объединения Европы: главные ошибки ЕС
15:08
Украину ждет «кровавая баня». Иного исхода не будет
15:04
Марин Ле Пен идет ва-банк
Все новости

Архив публикаций

«    Март 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031 
» » 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