26 Фев 2018 21:09

На волне терагерцевого излучения

Терагерцевое (терагерцовое) излучение – одно из перспективных направлений физики. Учёные всего мира изучают свойства излучения и его применения на практике.

Работа с терагерцевыми лучами началась еще в начале ХХ века. Терагерцевые волны получили также название Т-лучей по аналогии с Х-лучами (рентгеновским излучением). Термин «Т-лучи» был впервые упомянут в 2001 году в работах китайско-американского физика, профессора университета ИТМО Кси-Ченг Жанга. На тот момент данным направлением занимались 85 групп ученых в мире, на сегодняшний день это количество возросло почти в 30 раз.

Терагерцевые волны имеют частоту в 1 триллион герц. Длина такой волны может быть от 3 до 0.03 мм. Т-лучи соответствуют спектральному диапазону электромагнитных волн, который является промежуточным между инфракрасным спектральным диапазоном и радиочастотным СВЧ.

Терагерцовое излучение используют для сверхскоростной передачи информации, записи данных на магнитные носители. Кроме того, Т-лучи применяют при наблюдении за работой живых клеток в режиме реального времени.

В будущем терагерцовое излучение заменит рентгеновское в медицине. Т-лучи не просвечивают всего пациента, а позволяет просматривать изображение верхних слоев: кожи, сосудов, мышц. Данный метод  позволяет добиться лучших результатов при оценке тяжести ожога или опухоли кожи, молочных желез. Благодаря свойствам T-лучей можно получать изображения очень высокого качества. Например, снимок человеческого зуба в видимом спектральном диапазоне не очень чётко показывает кариес, тогда как в терагерцевом спектральном диапазоне пораженные участки видны наиболее качественно.

Самое главное достоинство терагерцевых волн – они не обладают ионизирующим действием и менее опасны для человека.

Приборы с терагерцевым излучением используют в аэропортах и на вокзалах. Т-лучи хорошо пропускают пластик, дерево и поглощают металлы.

Также, Т-лучи используют и в сфере исследования предметов искусства. При облучении картины, часть энергии отражается. Анализируя зарегистрированные отраженные лучи, можно определить детали изображения, скрытые под слоем краски.

Сегодня активно развивается терагерцевая астрономия. Т-лучи позволяют обнаружить то, чего не видят космические аппараты. Для исследования космоса в терагерцевом спектральном диапазоне Роскосмос планирует запустить космическую обсерваторию «Миллиметрон». Это произойдет после 2020 года. «Миллиметрон» будет исследовать черные дыры и процессы формирования звезд и экзопланет.

Терагерцевое излучения ещё не полностью изучено учёными. Пока остается больше вопросов, чем ответов.

Алина Моногарова, БГТУ имени Шухова

Система Orphus

Дата последнего изменения: 26 Фев 2018 21:15