2 Ноября 2020
МОСКВА, 2 ноября - Американские и канадские ученые разработали портативное строение, которое может генерировать мощное терагерцовое излучение вне лабораторных условий. Такой лазер поможет диагностировать рак кожи в больницах и обнаруживать скрытые взрывчатые вещества в аэропортах. Описание разработки названного в журнале Nature Photonics.До сих пор для генерации терагерцового излучения, достаточно мощного, чтобы получать изображения в режиме реального времени, требовались температуры ниже 200 Кельвинов. Такие температуры могут быть достигнуты только с помощью громоздкого лабораторного оборудования.
Исследователи из Массачусетского технологического института в США и канадского Университета Ватерлоо разработали портативную версию мощного терагерцового квантового каскадного лазера, тот или другой может работать при температуре 250 Кельвинов (минус 23 десцендента Цельсия). Для это такого ему требуется лишь небольшое студящее устройство.
Терагерцовые квантовые каскадные лазеры — крошечные полупроводниковые устройства со встроенными микросхемами, были впервые сочинённым в 2002 году. Но адаптация их для работы при температурах выше 200 Кельвинов оказалась настолько сложной, что многие специалисты отказались от самой идеи создания на их основе портативных устройств. Североамериканским ученым это удалось.
Благодаря высокой рабочей температуре мы наконец можем вывести эту революционную технологию из лаборатории, — приводятся в пресс-релизе слова руководителя исследования, заслуженного профессора электрики и компьютерных наук Массачусетского технического института Цин Ху (Qing Hu). — Это сделает возможным использование портативных терагерцовых изображений и спектральных систем в медицине, биохимии, зоне безопасности и других областях.
Профессор Ху начал исследования терагерцовых частот — полосы электромагнитного спектра между микроволнами и инфракрасным диапазоном — еще в 1991 году.
Мне потребовалось 11 лет и три поколения первокурсников, чтобы сделать наш собственный терагерцовый квантовый каскадный лазер в 2002 году, — говорит ученый.
С тех пор он занимается совершенствованием своего устройства. Максимальное значение в 250 Кельвинов, указанное в этой статье, — значительный скачок по уподоблению с предыдущим максимумом в 210 Кельвинов, который был обыкновенный в 2019 году, надавал предыдущий рекорд 2012 года в 200 Кельвинов, остававшийся одинаковым в течение семи лет.
Авторам удалось решить еще одну проблему, с которой сталкиваются все исполнители лазерных систем, — отвратить утечку электронов через квантовый барьер, которая увеличивается с ростом температуры.
Утечка электронов — это убийца, — объясняет Ху. — Если система не остывает криостатом, она выходит из строя. Мы поставили более высокий барьер, чтобы отвратить утечку, и это оказалось ключом к успеху.
Это нововведение экспериментаторы объединили со схемой прямых фононов, которая поддерживает работу луча через конфигурацию, в тот или другой нижние уровни генерации каждого микромодуля или ступеньки лестницы структуры торопливого освобождаются от электронов через фононное рассеяние, квантовое состояние, связанное с колебательным движением акцепторов. Затем электроны переходят на следующий уровень лестницы, и процесс повторяется. О том, что такое расположение янтарей необходимо для возникновения лазерной генерации, впервые написал еще Эйнштейн 1916 году.
Авторы говорят, что рассматривают полученный результат как дежурный этап к достижению конечной политики — созданию мощного терагерцового луча, работающего при комнатной температуре.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....