Новата система на камерата използва терагерцови дължини на вълните за по-добри изображения

Сподели

Екип от инженери разработи нов тип камера, която може да открива радиация в дължини на вълните terahertz (THz). Тази нова система за изображения може да вижда през определени материали с високи детайли, което може да я направи полезна за скенери за сигурност и други сензори.

Терахерцовото лъчение е това, което има дължини на вълните между микровълните и видимата светлина и тези честоти са обещаващи в нов клас системи за изображения. Те могат да проникнат през много материали и да уловят нови нива на детайлност, и което е важно, радиацията е нейонизираща, което означава, че е по-безопасна от рентгеновите лъчи, когато се използва върху хора.

Проблемът е, че детекторите, които улавят THz дължини на вълните, могат да бъдат обемисти, бавни, скъпи, трудни за работа при практически условия или комбинация от тях. Но в ново проучване изследователи от Масачузетския технологичен институт, Samsung и Университета на Минесота са разработили система, която може да открие THz импулси бързо, прецизно и при нормална стайна температура и налягане.

Ключът към новата система са това, което е известно като квантови точки. Скорошна работа показа, че тези малки частици ще флуоресцират във видима светлина, когато бъдат ударени от терагерцови вълни, и тази видима светлина след това може да бъде уловена от конвенционален детектор на камера. Полученото изображение може не само да открие THz импулси с нисък интензитет, но и потенциално да разкрие поляризацията на лъча.

Устройството се състои от множество слоеве в стек. Първият е масив от наномащабни линии от злато, разделени от тесни прорези, последвани от слой от квантови точки. Над него се намира конвенционален CMOS сензор за изображения, който улавя видимата светлина, излъчвана от квантовите точки, когато те са ударени от входящите терахерцови вълни. За версията на детектора, която може да улови поляризацията на лъча, хоризонталните процепи се заменят със слой пръстеновидни процепи.

При тестове екипът казва, че новото устройство е успяло да улови THz импулси с нива на интензитет, много по-ниски от съществуващите системи, като същевременно е много по-малко и по-евтино за производство. Всъщност всеки слой от устройството може да бъде произведен с помощта на съвременни техники за производство на микрочипове. Черешката на върха е, че никакви текущи системи не могат да уловят поляризацията.

Има обаче още много работа, преди тази технология да бъде готова за комерсиализация. По-специално, екипът казва, че източниците на THz радиация все още са доста тромави, но тяхната сложност също вероятно ще намалее в бъдеще.

Изображенията не са единствената потенциална употреба на THz радиация на хоризонта – тези дължини на вълните също са готови да станат основа за 6G комуникационни системи през следващото десетилетие.

Новото проучване е публикувано в списанието Природни нанотехнологии.

източник: MIT



Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели