Энергетика, природные ресурсы, инженерные системы

Информационный портал ТЕПЛОКАРТА
  • Главная
    • Главная

      • Твердотопливные котлы и печи, камины
      • Системы отопления и охлаждения
      • Альтернативная энергия
      • Водоснабжение и водоотведение
      • Вентиляция и кондиционирование
      • Оборудование и материалы
      • Энергоэффективность и энергосбережение
      • Природные ресурсы, экология и строительство
      • Ядерная энергетика
      • Новости, обзоры, события
      • Исследования
  • Указатель терминов
  • Облако тегов
  • О портале
    • О портале

      • Разместить статью
Пластина с тремя источниками ТГц-излучения и принцип их действия. HZDR
Пластина с тремя источниками ТГц-излучения и принцип их действия. HZDR

Безопасное терагерцовое излучение - замена рентгеновскому?

Новости, обзоры, события

Опубликовано: 08.10.2020

Обновлено: 08.10.2020

 716

С помощью терагерцового излучения можно осуществлять контроль качества пищевых продуктов через упаковку. В любое время можно проверить химический состав и степень их свежести

В последние годы все больше исследовательских групп по всему миру занимаются ТГц-излучением, а также разработкой подходящего его источника. Это связано с широкими возможностями такого источника, например, в области безопасности и медицины.

Одним из важнейших преимуществ ТГц-излучения является его безвредность для человека. По этим причинам группа исследователей из HZDR в течение некоторого времени работала над этой темой, и ей удалось разработать особенно эффективный ТГц-излучатель. Один ТГц соответствует одному миллиарду колебаний в секунду. Безвредное для человека тепловое излучение в диапазоне частот от 300 гигагерц (ГГц) до 30 ТГц.

Команда исследователей работает в области спектроскопии полупроводников и теперь с помощью своего изобретения может взглянуть на протекающие процессы в полупроводниках более пристальным образом, чем можно было позволить себе раньше.

Терагерцовое излучение, например, можно использовать для дистанционной проверки пассажиров, следующих на самолетный рейс, без использования металлоискателей или дополняя их. Такие сканеры уже сейчас используются во многих аэропортах, например во Франкфурте, Гамбурге, Амстердаме и почти во всех аэропортах США. Используемая частота излучения в этих устройствах находится в нижнем ТГц-диапазоне, находящаяся обычно на уровне около 100 ГГц.

С помощью терагерцового излучения можно осуществлять контроль качества пищевых продуктов через упаковку. В любое время можно проверить химический состав и степень их свежести.

Целью исследований является разработка недорогого источника излучения, испускающего интенсивный волновой поток в широком диапазоне частот. ТГц-излучатель HZDR состоит из полупроводникового материала GaAs, служащего активной базой. К нему прикреплены два электрода из золота, сцепленные, как человеческие пальцы. Расстояние между такими «пальцами» составляет около 5 микрометров, а вся конструкция имеет активную площадь около 1 см2.

С помощью лазера к эмиттеру посылаются короткие импульсы, в результате чего электроны высвобождаются из полупроводникового материала и ускоряются в электрическом поле между двумя электродами, испуская ТГц-излучение.

Электрическое поле меняет направление в пространстве, так что электроны, генерируемые лазерными импульсами в полупроводниковом материале, ускоряются в противоположных направлениях.

Это приводит к тому, что передаваемые последовательности волн перекрываются таким образом, что они компенсируют друг друга. Это называется деструктивным вмешательством. В данном случае все цуги волн (волновые пакеты) отменяются, и больше нет пригодного для использования излучения.

Для решения этой проблемы исследовательская группа покрыла каждый второй «палец» на полупроводниковом материале маской (вторым слоем золота). Каждый второй промежуток становится неактивным, и в результате появляется действенная интерференция испускаемого излучения, и его исчезновение больше не происходит.

В настоящее время исследователи HZDR работают над источниками терагерцового излучения, которые могут работать с более компактными и дешевыми лазерами. Также были разработаны структуры, излучающие ТГц-лучи в форме тора (бублика). Такие лучи особенно подходят для волноводов терагерцового диапазона. ТГц-излучение направляется по проводу, подобно видимому свету в стекловолокне.

 

Источник: HZDR

0.00%
0 0
 Теги:

Публикации на похожую тему:

Фото: ACS Applied Materials & Interfaces

Солнечные крылья приводятся в действие за счет света

Обновлено: 27.11.2020
 1134
Тепло выделяется из оксида марганца, когда молекулы воды поглощаются слоистой структурой. Ⓒ Norihiko L. Okamoto

Вода усиливает способность материала поглощать и отдавать тепло

Обновлено: 21.04.2022
 755
Художественная визуализация электрического тока, протекающего через термоядерную установку - токамак. Предоставлено: Elle Starkman

Неизвестный ранее способ получения электрического тока

Обновлено: 07.09.2020
 841

Комментарии ()

    Написать комментарий

    Недавние публикации

    Фото: BBQ Gourmet

    Инфракрасные горелки в газовых грилях: типы, преимущества, уход

    Обновлено: 15.02.2023  499
    Звуковые эффекты в зданиях напрямую зависят от материалов, из которых сделаны потолки, стены, двери и другие ограждающие конструкции. Фото: Rockfon

    Звукопоглощение, звукоизоляция и фоновый шум в зданиях

    Обновлено: 26.07.2022  787
    Тепло выделяется из оксида марганца, когда молекулы воды поглощаются слоистой структурой. Ⓒ Norihiko L. Okamoto

    Вода усиливает способность материала поглощать и отдавать тепло

    Обновлено: 21.04.2022  755

    Популярные категории

    • Ядерная энергетика6
    • Альтернативная энергия57
    • Вентиляция и кондиционирование28
    • Природные ресурсы, экология и строительство91
    • Твердотопливные котлы и печи, камины34

    Разместить статью

    Портал TEPLOKARTA.RU доступен в Google Play

    Ссылки:

    • Контакты
    • Разместить статью
    • Конфиденциальность
    VK Telegram

    © 2023 Россия. Копировать без ссылки запрещено.  TEPLOKARTA.RU

    Отправить сообщение об ошибке?

    Ошибка:
    Выделите опечатку и нажмите Ctrl + Enter, чтобы отправить сообщение об ошибке.