სიახლეები
ახალი ტექნოლოგია, რომელსაც შეუძლია ლაზერით აღგზნებული ოთახის ტემპერატურის ორთქლის ტერაჰერცული (THz) რადიაციის გადაყვანა ხილულ სხივებში შექმნეს დურჰამის უნივერსიტეტში (დიდი ბრიტანეთი). სისტემა საშუალებას გვაძლევს სწრაფად მივიღოთ გამოსახულება ჩვეულებრივი მაღალი სიჩქარის კამერების გამოყენებით და გავაუმჯობესოთ ტექნოლოგიები რომლებიც მუშაობენ THz სიხშირეებზე.
THz გამოსხივების სპექტრი განთავსებულია ელექტრომაგნიტური ტალღის ინფრაწითელი და მიკროტალღური სხივების დიაპაზონს შორის. ამ სახის გამოსხივებას პრინციპში აქვს გამოყენების ფართო არეალი, მაგალითად დაცვით სისტემებში, ინდუსტრიაში და მედიცინაში. THz სპექტრში ბევრი მასალა (როგორიცაა ქაღალდი, პლასტმასი და ტანსაცმელი), ისევე როგორც რენტგენის სხივების შემთხვევაში, გამჭვირვალეა. თუმცა მას შედარებით მცირე ენერგია გააჩნია და არ იწვევენ იონიზაციას, ანუ უსაფრთხოა ბიოლოგიური და სამედიცინო გამოყენებისას. ამავე დროს THz დიაპაზონში ტალღების სიგრძე საკმაოდ მოკლეა მაღალი გარჩევადობის სურათების მისაღებად. THz ტექნოლოგიების გამოყენების ძირითად პრობლემაა 0.1 - 10 THz სიხშირის ელექტრომაგნიტური რადიაციის გამოსხივების და დეტექტირების სირთულე.
უკვე არსებობს THz სურათების მიღების სხვადასხვა ტექნოლოგიები. მაგალითად 2D სურათების მიღება ხდება ერთ-პიქსელიანი დეტექტორების საშუალებით THz ნაკადების სკანირებით გადასაღები ობიექტის ზედაპირზე, რაც ნელი პროცესია და ნაკლებად ხარისხიანი ფოტოების გვაძლევს.
ახალი ტექნოლოგია საშუალებას იძლევა 100-ჯერ გაიზარდოს დეტექტორის მგრძნობელობა. გადასაღები ობიექტი თავსდება კამერაში, რომელსაც ავსებენ ცეზიუმის ორთქლით და ასხივებენ მას სამი ინფრაწითელი ლაზერით. ლაზერების სიხშირე ისეა შერჩეული, რომ დაემთხვეს ცეზიუმის 3 სხვადასხვა ატომური გადასვლის სიხშირეს. ლაზერებით ერთდროულად აღგზნებისას ცეზიუმის ატომი აღწევს ე. წ. რიდბერგის ზღვარს. ამის შემდეგ ატომს შეუძლია შთანთქას მხოლოდ 0.55 THz სიხშირის ფოტონი გადასაღები ობიექტიდან (სურათზე Ψ-ის ფორმის ფიგურა) და გადავიდეს რიდბერგის ახალ არასტაბილურ მდგომარეობაში, რომელიც დაახლოებით 1 მიკრო-წამში იშლება და ასხივებს მწვანე ფოტონს, რომლის დაფიქსირებაც ჩვენ უკვე შეგვიძლია ჩვეულებრივი ოპტიკური კამერით. 0.55 THz ფოტონის შთანთქმა შეესაბამება ცეზიუმის ატომის რეზონანსს, ანუ სხვა სიხშირის THz გამოსხივება არ ხდება.
მკვლევარებმა მოახერხეს წამში 3,000 სურათის მიღება THz დიაპაზონში. ამჟამად ტექნოლოგია ოპტიმიზაციის პროცესშია და მეცნიერებს სჯერათ, რომ მალე შეძლებენ გაზარდონ სურათების მიღების სიხშირე და შეძლონ სხვა THz გამოსხივების დანახვაც, მათ შორის ორ-ფეროვანი.
წყარო:
