Все новости

Ученые повысили чувствительность детектора для терагерцовой спектроскопии

Для этого в него добавили несколько сплавов

ТАСС, 10 июня. Российские исследователи нашли способ увеличить чувствительность терагерцового детектора, добавив в его структуру нескольких сплавов. Научная работа открывает новые возможности для создания систем безопасной для здоровья человека терагерцовой спектроскопии, пишет пресс-служба Российской академии наук (РАН).

"Ученые попеременно наносили на изолирующую пластину [детектора] тончайшие слои двух сплавов, один из которых состоял из индия, галлия и мышьяка, а во втором вместо галлия был взят алюминий. <…> Из-за пониженного содержания индия в одном из сплавов возникли деформации (напряжения), которые позволили управлять параметрами полупроводника. За счет этого структура стала лучше реагировать на сигнал. <…> На основе такого устройства можно разработать новые системы терагерцовой спектроскопии высокого разрешения, позволяющие проводить быстрый и неразрушающий анализ вещества", - говорится в сообщении.

Физики проверили эффективность нового устройства в экспериментах, которые подтвердили, что детектор может работать с сигналом как высокой, так и относительно низкой частоты, и успешно отделяет его от помех и искажений.

"В России не существует компаний, которые занимаются созданием отечественных терагерцовых преобразователей, использующих эффект фотопроводимости. При этом спрос на компактные и недорогие системы построения изображений в терагерцовом диапазоне на основе таких преобразователей постоянно растет. Поэтому создать полностью отечественную элементную базу терагерцового диапазона важно и с чисто практической точки зрения. Эти разработки могут найти применение во многих социально значимых областях, от нужд персонализированной медицины до систем терагерцовой связи нового поколения <…>", – отметил ведущий научный сотрудник Института общей физики РАН Дмитрий Пономарев.

О терагерцовом излучении

Терагерцовое излучение - один из видов электромагнитного излучения, спектр частот которого находится между инфракрасным и микроволновым. В этот диапазон попадают спектры излучения астрономических объектов, сложных органических молекул, например, белков и ДНК, некоторых взрывчатых веществ, соединений-загрязнителей атмосферы. Оно позволяет "просвечивать" предметы, как и рентгеновское, но в отличие от него безвредно для человеческого организма. Эти свойства делают его перспективным для применения в медицине, материаловедении, для создания систем безопасности и поиска запрещенных предметов в аэропортах и на вокзалах, а также для контроля качества медикаментов и продуктов питания, экологического мониторинга, высокоскоростной связи.

Мощность сигнала этого диапазона очень сильно понижается при прохождении через проводящие среды, такие как влажный воздух или ткани тела человека. Поэтому исследователи разрабатывают источники терагерцового излучения, которые обладали бы достаточной мощностью, чтобы сигнал не затухал слишком быстро, а также чувствительные приемники, способные его распознавать.