Τα υγρά τελικά λαμβάνουν την λάμψη της ακτινοβολίας terahertz

Τα υγρά τελικά λαμβάνουν την λάμψη στην ακτινοβολία terahertz

Τα υγρά τελικά λαμβάνουν την λάμψη στην ακτινοβολία terahertz.

Σε μια σημαντική ανακάλυψη, οι επιστήμονες του Ινστιτούτου Tata Institute of Fundamental Research (TIFR), της Βομβάης, έχουν επινοήσει μια πηγή ακτινοβολίας υψηλής ισχύος στην περιοχή terahertz (THz) του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Η μελέτη αυτή, έγινε σε συνεργασία με εργαστήρια στην Ελλάδα και τη Γαλλία, και θα δημοσιευθεί στο περιοδικό Nature Communications (σήμερα) στις 30 Οκτωβρίου 2017.

Η αναζήτηση νέων και φωτεινότερων πηγών ακτινοβολίας είναι μια διαρκή αναζήτηση στην επιστήμη και την τεχνολογία. Ενώ υπάρχουν πολλές πηγές σε όλο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα, η περιοχή terahertz (βρίσκεται μεταξύ των περιοχών υπέρυθρων / οπτικών και μικροκυμάτων) αποτελεί πρόκληση, και κατά τα τελευταία 20 χρόνια έχουν γίνει γνωστές οι διαθέσιμες πηγές.

Η ακτινοβολία terahertz υψηλής ισχύος τυπικά παράγεται μόνο σε μεγάλες, σύνθετες μηχανές όπως τα ελεύθερα λέιζερ ηλεκτρονίων. Συμπαγείς πηγές που βασίζονται σε κεραίες ημιαγωγών και ειδικούς κρυστάλλους που διεγείρονται από ορατό / υπέρυθρο παλμικό λέιζερ έχουν πολύ περιορισμένες ενεργειακές αποδόσεις, συνήθως στο επίπεδο nanjoule (δισεκατομμύριο ενός joule) ή χαμηλότερο. Δεν είναι χρήσιμες για πολλές εφαρμογές. Εντούτοις, τα λέιζερ femtosecond υψηλής ισχύος μπορούν να διεγείρουν εκπομπές terahertz χίλιες φορές ισχυρότερες από ένα πλάσμα που σχηματίζεται στον αέρα υπό ειδικές συνθήκες.

Για μεγάλο χρονικό διάστημα, οι ερευνητές έχουν πιστέψει ότι τα υγρά δεν θα μπορούσαν να δώσουν σημαντική ακτινοβολία terahertz επειδή θα αποδομούσαν αποτελεσματικά ό, τι δημιουργήθηκε.

Ωστόσο, εδώ οι ερευνητές του TIFR έπεσαν μέσα στα συμπεράσματά τους. Στα πειράματά που διεξήγαγαν, ακτινοβολούσαν κοινά εργαστηριακά υγρά όπως μεθανόλη, ακετόνη, διχλωροαιθάνιο, διθειάνθρακα, ακόμη και νερό, με μέτριους παλμούς λέιζερ femtosecond, ιονίζοντας το υγρό και σχηματίζοντας μακρά κανάλια πλάσματος που ονομάζονταν νήματα. Έκαναν μέτρηση των ενεργειών τόσο υψηλές όσο 50 μικρογραμμάρια, χιλιάδες φορές μεγαλύτερες από τις ενέργειες που εκπέμπονται από τις περισσότερες υπάρχουσες πηγές και 10 έως 20 φορές μεγαλύτερες από εκείνες που παράγονται από τον αέρα. Ο προσεκτικός χαρακτηρισμός και η συστηματική μελέτη τους έδειξαν ότι οι πειραματικές συνθήκες ήταν απλούστερες από αυτές που απαιτούνται για τον αέρα.

Η ουσία αυτού του μοντέλου είναι ότι το παλμικό λέιζερ femtosecond προκαλεί δευτερογενείς εκπομπές στο υγρό που θα συνδυάζονταν στη συνέχεια με το τυπικό παλμικό λέιζερ που προσπίπτει για να παράγει την παρατηρούμενη ακτινοβολία terahertz.

Οι ερευνητές του TIFR είναι αρκετά αισιόδοξοι για τις εφαρμογές των ευρημάτων τους. Προβλέπουν πολλές εφαρμογές στην απεικόνιση terahertz , ανάλυση υλικών, ανίχνευση εκρηκτικών και μη γραμμικά οπτικά συστήματα terahertz. Αυτή η νέα πηγή αυξάνει σίγουρα το απόθεμα της ακτινοβολίας terahertz .

ΑΦΗΣΤΕ ΜΙΑ ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Παρακαλώ εισάγετε το σχόλιο σας!
Παρακαλώ εισάγετε το όνομά σας