Ο ενισχυτής Graphene ανοίγει την προοπτική χρήσης προηγουμένως απρόσιτων συχνοτήτων

Μια επιστημονική ομάδα που εργάζεται στο Ινστιτούτο Loughborough δημιούργησε μια μοναδική συσκευή που μπορεί να ενισχύσει νωρίτερα Τα αόριστα κύματα terahertz είναι ένας ενισχυτής γραφενίου και αυτό, με τη σειρά του, ανοίγει το δρόμο για έναν νέο επαναστατικό τεχνολογίες.

Τι είναι τα κύματα terahertz

Τα κύματα Terahertz βρίσκονται μεταξύ της υπέρυθρης ακτινοβολίας και της ακτινοβολίας μικροκυμάτων στο φάσμα της συχνότητας φωτός, αλλά λόγω της εξαιρετικά χαμηλής ενέργειας, οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη καταφέρει να χρησιμοποιήσουν τις δυνατότητές τους.

Αυτό το φαινόμενο είναι συνήθως γνωστό ως "Terahertz Gap".

Η ικανότητα εγγραφής, και ακόμη περισσότερο η ενίσχυση των κυμάτων THz, θα ανοίξει νέες δυνατότητες στην ιατρική, τις επικοινωνίες, τη διαστημική βιομηχανία κ.λπ. Αλλά ίσως η πιο σημαντική εφαρμογή τέτοιων κυμάτων ήταν η δυνατότητα αντικατάστασης μηχανημάτων ακτίνων Χ με απολύτως ασφαλείς συσκευές terahertz.

Αλλά πριν από την εφεύρεση του ενισχυτή γραφενίου, μήκη κύματος από

3 mm έως 30 μm ήταν αδύνατο να χρησιμοποιηθεί, καθώς υπήρχε ένα εξαιρετικά ασθενές σήμα από όλες τις υπάρχουσες πηγές.

Δημιουργία νέου ενισχυτή γραφενίου (τρανζίστορ)

Η ερευνητική ομάδα κατάφερε να δημιουργήσει έναν νέο τύπο οπτικού τρανζίστορ που λειτουργεί ως ενισχυτής THz, χάρη στη χρήση γραφενίου και υπεραγωγού υψηλής θερμοκρασίας.

Η αρχή της λειτουργίας της συσκευής βασίζεται στις ιδιότητες του γραφενίου, το οποίο είναι εντελώς διαφανές και δεν είναι ευαίσθητο στο φως, και τα ηλεκτρόνια της δεν έχουν μάζα. Έτσι ο ενισχυτής αποτελείται από δύο στρώματα γραφενίου και ένα στρώμα υπεραγωγού.

Εκεί συλλαμβάνονται τα μαζικά ηλεκτρόνια του γραφενίου, στο λεγόμενο «σάντουιτς». Και όλη αυτή η δομή συνδέεται με μια πηγή ισχύος

Έτσι, όταν η ακτινοβολία terahertz χτυπά το εξωτερικό διαφανές στρώμα γραφενίου, τότε μέσα στα τρανζίστορ THz τα φωτόνια μετατρέπονται σε μαζικά ηλεκτρόνια, τα οποία στη συνέχεια μετατρέπονται σε ακτινοβολία Τζ, αλλά λόγω μιας εξωτερικής πηγής ισχύος, πολύ περισσότερο έντονος.

Έτσι, υπάρχει μια αντανάκλαση του ενισχυμένου σήματος που ήρθε στον ενισχυτή από το εξωτερικό.

Δηλαδή, η συσκευή αντανακλά μια πιο ισχυρή δέσμη φωτός σε σύγκριση με την εισερχόμενη.

Έτσι, σύμφωνα με τον καθηγητή Kusmartsev, οι μηχανικοί εργάζονται σε πλήρη εξέλιξη για την ανάπτυξη της συσκευής και, πιθανώς, τα πρωτότυπα θα είναι έτοιμα για πλήρη δοκιμή εντός ενός έτους.

Προοπτικές για έναν νέο ενισχυτή

Στην πραγματικότητα, μια νέα συσκευή (εάν πρόκειται για πλήρη εμπορική χρήση) ανοίγει τις περισσότερες δυνατότητες, επειδή ο κόσμος μας κυριολεκτικά ξεχειλίζει από ακτινοβολία THz.

Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί όχι μόνο απορροφούν, αλλά και εκπέμπουν φως στην περιοχή terahertz. Δηλαδή, μελετώντας αυτό το φάσμα, μπορεί κανείς να κατανοήσει πολλές βιοχημικές διεργασίες στη διαδικασία εργασίας, για παράδειγμα, του εγκεφάλου.

Η ενεργή χρήση της ακτινοβολίας terahertz θα φέρει περιοχές όπως η απεικόνιση, η τομογραφία και το μέλι σε ένα εντελώς νέο επίπεδο. διαγνωστικά, περιβαλλοντικός έλεγχος και βιο-ταυτοποίηση.

Αυτή η μοναδική ανακάλυψη δημοσιεύτηκε το Επιστολές φυσικής επισκόπησης.

Αν σας άρεσε το υλικό, βαθμολογήστε το σαν και δημοσιεύστε ξανά. Το αρχικό άρθρο δημοσιεύεται στον ιστότοπο energofiksik.com