Лента новостей

16:13
Военные ВСУ избили инструкторов НАТО за изнасилование мирных жительниц
16:12
Украина: статистика по алкоголизму, курению и психическим расстройствам у детей
16:11
Туземец признал белого господина
16:08
Танки «Аль-Каиды» концентрируется на границе Идлиба и Хамы, ВКС РФ ведут наблюдение
16:08
«Вполне вероятно, в ближайшее время запылает вся Украина»
15:48
Африка не сможет согреть Украину, запасы угля стремительно сокращаются
15:46
Силы США находились рядом с местом российского авиаудара в Сирии
15:45
Безрассудство и отвага: зачем Штаты бряцают авианосцами
15:45
Порошенко пригласил американцев повоевать в Украине
15:44
«Валютные проститутки» выходят на революцию
15:44
Порошенко попробует обменять свою лояльность на летальные штыки
15:43
Оправданного судом куликовца избили нацисты, он в коме
15:35
Трампу впору пощады просить
15:32
Петя всё-таки выпросил себе ружьё или снова… мечтает?
15:27
Новые «стволы» Калашникова поражают воображение
15:26
Германия жестко усмиряет «русских немцев»
15:25
Не в то время и не в том месте. Минобороны объяснило случайный выстрел вертолета на учениях
15:13
Осеннее обострение психоза в странах Балтии идет на убыль
11:25
Всё понятно, Куба наша
11:25
«Золотой сентябрь»: о захвате «совьетами» Западной Украины
11:23
Политинформация «на злобу дня»
11:22
 центре Киева сектанты изгоняли бесов и убеждали людей, что «мы с каждым годом живем только лучше»
11:18
Ликвидаторы миров: что думал Константин Циолковский о будущем человечества
11:14
«Алмаз-Антей» поставил Минобороны РФ первый в этом году полковой комплект С-400
11:13
Порошенко объявил о решении Сената США предоставить Украине летальное вооружение
11:11
ВСУ: 25-я бригада разбегается по домам
11:10
Гастроли грузинского цирка по западной Украине продолжаются
11:09
Виктор Талалихин – легендарный военный летчик
11:03
Бунт на корабле: Россия, Китай и Франция отказались от проекта Трампа по реформе ООН
11:00
ЦРУ готовит Саакашвили на роль «террориста-смертника» для России
11:00
Москва и Пекин встанут на защиту Пхеньяна
10:55
Аналитика. Новостные МАРКЕРЫ 4.0
10:49
Геополитический прорыв в далекое будущее
10:47
Олигархи бывают разные
10:46
Сирия: операция «левобережье» или прощай проамериканский Курдистан
10:45
Торги за Украину - ставок больше нет
10:42
Майдан против «Матильды»
10:39
Приехавшие с Украины по уровню жестокости выделялись особо: через что прошел герой ВДВ Анатолий Лебедь
09:01
The New York Times: Россия может стать посредником между США и КНДР
08:57
Если Россия и Китай прекратят обслуживать интересы США
08:54
CNN: Силы США находились рядом с местом российской атаки
08:50
«Северный поток-2» разведет украино-российскую мафию
08:48
Чего ждать России от немецких выборов
08:44
Кремль купил Киргизию за газ
08:42
The National Interest: Россия возненавидит новый американский танк
Все новости

Архив публикаций

«    Сентябрь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930 


» » 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...

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