Разработан источник терагерцового излучения большой мощности

Терагерцовый диапазон электромагнитного излучения, граничащий с дальним инфракрасным излучением и фактически занимающий промежуточное положение между электроникой и фотоникой, привлекает к себе в последние годы все большее внимание специалистов. Данный диапазон интересен тем, что его энергия примерно соответствует колебательной энергии биологических молекул, а также его перспективами в области материаловедения.

Сдерживался этот интерес пока что только отсутствием мощных источников излучения.

Неионизирующее терагерцовое излучение свободно проникает сквозь одежду, бумагу, дерево, строительные конструкции, пластики и керамику, туман и облака. С его помощью можно, например, инспектировать содержимое грузовых контейнеров и диагностировать состояние внутренних органов, находить спрятанное оружие, биологические и химически активные вещества, содержащиеся в запечатанных конвертах, осуществлять диагностику полупроводников, изучать процессы в живых клетках, а также расширить диапазон электромагнитного излучения, применяемого для беспроводной передачи данных. В нескольких медицинских центрах уже исследуются возможности использования терагерцового излучения для диагностики рака кожи.

В настоящее время для генерации терагерцового излучения в узких диапазонах используются лазеры на свободных электронах или быстрые диоды, в то время как тепловые источники и системы на основе лазеров позволяют получать излучение широкого диапазона, но относительно малой мощности.

Созданный в Jlab источник использует для генерации терагерцового излучения синхротронное излучение крайне коротких пучков электронов (длительностью около 500 фемтосекунд), ускорявшихся сначала до энергии 40 МэВ в линейном ускорителе, а затем - отклонявшихся в поперечном направлении в магнитном поле. Поскольку протяженность пучка по оси была крайне мала (меньше длины волны, на которой осуществлялись наблюдения), имел место эффект многочастичной когерентности.

Источник: по материалам CERN Courier и Space Daily.