Лента новостей

09:13
Я хочу показать, почему Путин успешен
09:09
Предательство элит всесоюзного масштаба
09:06
Слова важны, но дела важнее
08:57
Советское образование — лучшее?
08:54
В Алеппо я увидел, почему Асад побеждает
08:48
Украина собиралась воевать еще при Ющенко
08:46
Ракеты Украины были направлены на США
08:39
Этот день в истории - 8 Декабря
00:03
Двигатель пятого поколения: ПД-14 готов к серийному производству
00:00
Антироссийские высказывания Назарбаева нельзя одобрить, но можно понять
23:58
Украина предложила Трампу самолет, не прошедший сертификацию
23:54
Вот и все, что было: Саакашвили готов жить в аэропорту без паспорта
23:53
Жители Полтавской области попросили Порошенко восстановить связи с Россией
23:52
Солдат ВСУ насмерть замёрз на посту, потому что его забыли сменить
23:51
Вооруженные силы РФ пополнились уникальным батальоном
21:26
Одиночество победителя
18:00
Махмуд – похититель Рождества: толерантность – новая религия Швеции
17:57
WSJ анонсировала назначение «друга России» на должность госсекретаря США
17:55
Россия Владимира Путина. Фильм Андрея Караулова (1-4 серии)
17:51
Право США на ведение войн? Россия не разрешала!
17:50
Кличко устроил ответ на песенный флешмоб… под «фанеру»
17:48
Эдуард Лимонов: Мы - молодцы!
17:46
Украина погружается в тотальную нищету
17:45
Иракский спецназ потерпел тяжелое поражение в Мосуле
17:44
Россия готовится к запуску производства суперсовременной подлодки «Хаски»
17:43
Партия в Алеппо сыграна
17:42
Холодомор начинается: Киев придумал, как получить российский газ
17:39
Не верь украинским слезам по Крыму
17:38
Авианосцы мира
17:36
Сирийская армия освободила Старый город Алеппо
13:16
Путешествие к центру Земли: история Кольской сверхглубокой скважины
13:07
Сладкая парочка или Энергетик для Шоколадного
13:06
В Алеппо погиб российский полковник
13:05
Владимир Путин продолжает «генеральную уборку»
13:04
Четверть века спустя – вперед, к Союзу
13:03
Трамп не стал прощать Порошенко
13:02
Российские Силы специальных операций активно действуют в Алеппо
13:01
Гигантский ледокол «Арктика» получил автоматическую коробку скоростей
13:00
Западные дипломаты в ярости: Москва обрела серьезных союзников по Сирии
12:58
Допинг ради зуба мудрости: обнародованы новые разоблачительные материалы ВАДА
12:56
«Оса» на страже порядка: зачем американским шерифам российский пистолет
12:13
Коррупция на Украине обрекла страну на плохое будущее
10:23
Карающий перст спикера
10:22
Обама признал вину США в становлении ИГ
10:21
Чемодан, вокзал, Россия...
Все новости

Архив публикаций

«    Декабрь 2016    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031 
» » 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