Солонка хранила секрет терагерцового лазера

Оказалось, что для этого необходимо всего лишь резко встряхнуть солонку. О том, что при этом возможно излучение фотонов, было известно и раньше, однако предполагалось, что излучение будет некогерентным. Однако группа ученых из ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса в Калифорнии под руководством Ивэна Рида (Evan Reed) показала, что, встряхнув солонку, можно продуцировать также и когерентное излучение. Его доля в общем потоке фотонов, правда, невелика. В основе механизма излучения, сообщает Nature, — тот факт, что при прохождении ударной волны в веществе длинные цепочки атомов начинают двигаться синхронно, генерируя при этом когерентное излучение.

Неожиданное открытие представляет собой не просто академический курьез. Дело в том, что когерентное излучение обычной соли, которое продуцируется обычным встряхиванием, приходится на терагерцовый диапазон, в котором пока что лазеры обычных конфигураций не излучают.

К освоению терагерцового диапазона наука и техника приступили сравнительно недавно, однако возможности его применения уже сейчас кажутся впечатляющими. Особые перспективы у него в медицинской диагностике. Терагерцовое излучение может проникать сквозь ткани человека, аналогично рентгеновскому излучению, однако при этом не повреждает сами ткани. Излучение позволяет идентифицировать химические вещества, а не только химические элементы, что дает возможность использовать его в целях борьбы с терроризмом.

Поможет открытие и фундаментальной науке — как оказалось, с его помощью удобно исследовать воздействие ударных волн на кристаллические структуры. Доскональное изучение свойств этого излучения невозможно без создания его эффективных источников (генераторов). Такие устройства уже созданы, однако терагерцового лазера у ученых пока что не было.

Математическая модель, построенная и исследованная группой д-ра Рида, показала, что обычная поваренная соль (NaCl, хлорид натрия) под воздействием ударной волны — например, вследствие взрыва, — или же лазерного импульса генерирует когерентное излучение в субмиллиметровом (терагерцовом) диапазоне.