Физики расширили дальность действия терагерцовых волн

Учёные извлекают информацию из изменения фазы, интенсивности и времени прихода отражённого сигнала (иллюстрация Jingle Liu et al.).

Новая технология позволяет на большом расстоянии детектировать различные материалы, спрятанные внутри упаковки, багажа или под одеждой, в том числе взрывчатку. Эксперимент провели учёные из американского политехнического института Ренсселера (Rensselaer Polytechnic Institute) и канадского университета Лаваля (Université Laval).

В основе новой разработки лежит просвечивание объекта терагерцевыми волнами, с которыми исследователи в разных странах работают с большим успехом (из свежих опытов стоит вспомнить регулируемую линзу). Специалисты прочат терагерцевым устройствам роль всевидящих глаз, умеющих определять скрытые оружие и взрывчатые вещества, присутствие людей за стеной и так далее. Проблема в том, что терагерцевые волны быстро затухают из-за влаги в воздухе, так что диапазон их применения до сих пор был ограничен десятками сантиметров.

Новая установка расширяет диапазон обнаружения до сотни метров и, возможно, нескольких километров, — уверяют её создатели. Секрет в том, что физики решили не полагаться на сами терагерцевые волны для переноса импульса воздействия к цели и передачи информации от неё к приёмнику. Вместо этого они направили на объект два фокусированных лазерных луча с длинами волн 800 и 400 нанометров. Объединяясь непосредственно перед целью, эти лазеры вызывают ионизацию воздуха и генерируют терагерцевые лучи, сканирующие цель.

Отражённое от предмета терагерцевое излучение, в свою очередь, вызывает флуоресценцию всё того же облачка плазмы, висящего перед предметом, причём в характеристиках этого повторного излучения отражается подпись просканированного вещества в терагерцевом спектре.

 Флуоресцентный "отпечаток пальца" обнаруживается детекторами близ инициирующих лазеров – за много метров. Пока авторы системы испытали её в лаборатории при дистанции между объектом и приборами в 10-20 метров, но учёные говорят, что техника должна сработать и на большем удалении. Исследователи проверили сотни различных веществ и создали библиотеку терагерцевых спектров, с которой электроника могла бы сравнивать сигнал, возвращающийся от цели.

 

Источник: www.wired.com 

 

«Научные истины всегда парадоксальны, если судить на основании повседневного опыта, который улавливает лишь обманчивую видимость вещей»

Карл Маркс

Научный подход на Google Play

Файлы

Советский коммунизм. Новая цивилизация?

Устройство нашей Вселенной

Идеология партии будущего

Советы молодым учёным