Všeobecné

Nové zariadenie s veľkosťou zápalky dokáže ohýbať svetlo a vytvárať tak žiarenie


Vedci z Michiganskej univerzity vyvinuli malé zariadenie schopné ohýbať svetlo, aby vytvorili nové žiarenie. University of Michigan

Vedci z Michiganskej univerzity vyvinuli malé zariadenie, ktoré dokáže ohýbať svetlo a vytvárať tak žiarenie. Zariadenie veľkosti zápalkovej hlavy ohýba svetlo vo vnútri kryštálu, aby v laboratóriu generovalo synchrotrónové žiarenie.

Zariadenie vytvorené tímom University of Michigan ohýba viditeľné svetlo, aby produkovalo svetlo s vlnovou dĺžkou v rozmedzí terahertzov. Tento rozsah je väčší ako viditeľné svetlo, ale menší ako vlny produkované mikrovlnnou rúrou.

Vedci drasticky zmenšujú proces

Zvyčajne sa tento druh postupu vykonáva vo veľmi veľkých zariadeniach. Ale práca Roberta Merlina a Meredith Henstridgeovej s ich tímom to dokázala zmenšiť.

Nové malé zariadenie obsahuje vytlačený vzor mikroskopických zlatých antén na leštenej ploche kryštálu lítium tantalátu, ktorý sa nazýva metasurface. Svetlo sa potom pulzovalo vzorom antén, ktoré svetlo ohýbali a produkovali synchrotrónové žiarenie.

"Namiesto použitia objektívov a modulátorov priestorového svetla na uskutočnenie tohto druhu experimentu sme prišli na to, že jednoducho vytvoríte vzor povrchu pomocou metasurface, môžete dosiahnuť podobný cieľ," uviedol Robert Fyzin, profesor fyziky, elektrotechniky a informatiky.

"Aby ste dostali svetlo do zákruty, musíte vytvarovať každý kúsok svetelného lúča do určitej intenzity a fázy, a teraz to môžeme urobiť mimoriadne chirurgickým spôsobom." Metasurface je tvorený 10 miliónmi drobných zakrivených tykadiel, ktoré sú oveľa menšie ako dopadajúce svetlo.

Vedci dúfajú v ďalší vývoj zariadenia

Laser, ktorý produkuje super krátke záblesky svetla, smeruje k anténam, kde sa pohybuje, aby akceleroval pozdĺž zakrivenej trajektórie vo vnútri kryštálu. V súčasnosti zariadenie produkuje synchrotrónové žiarenie, ktoré obsahuje veľa terahertzových frekvencií, pretože svetelné impulzy prechádzajú iba zlomkom kruhu.

Tím z University of Michigan, ktorý zahŕňal vedcov z Purdue University, dúfa, že zariadenie bude ešte vylepšené tak, aby sa svetelný impulz otáčal nepretržite po kruhovej dráhe a produkoval synchrotrónové žiarenie na jednej terahertzovej frekvencii. Jednofrekvenčné terahertzové zdroje vedci používajú na štúdium správania atómov alebo molekúl v danej pevnej látke, kvapaline alebo plyne.

Komerčné aplikácie technológie sa používajú na chrastavenie pre predmety ukryté v odevoch a debnách na obaly. Položky, ktoré je potrebné identifikovať, ako sú lieky, výbušniny a toxické plyny, majú identifikačný „odtlačok prsta“ viditeľný pri terahertzovej spektroskopii.

Používanie nového zariadenia však presahuje rámec bezpečnostného priemyslu. "Terahertzovo žiarenie je užitočné pre zobrazovanie v biomedicínskych vedách," uviedla Meredith Henstridgeová. „Používa sa napríklad na rozlíšenie medzi rakovinovým a zdravým tkanivom. Jednočipový terahertzový zdroj na čipe, ako napríklad malý synchrotrón riadený svetlom, ako je napríklad naše zariadenie, môže vo všetkých týchto aplikáciách umožniť nový pokrok. “

Štúdia bola publikovaná v časopise Science. Kolegovými výskumníkmi sú Vladimir Shalaev, Di Wang a Alexandra Boltasseva.


Pozri si video: Профессор Гуляр о фуллереновых очках Zepter Tesla Light Wear (Január 2022).