دوربین هایی که طول موج تراهرتز را تشخیص می‌دهند

به گزارش سیناپرس اردبیل، تیمی از مهندسان نوع جدیدی از دوربین را توسعه داده اند که می تواند تشعشعات را در طول موج تراهرتز (THz) تشخیص دهد. این سیستم تصویربرداری جدید می تواند مواد خاصی را با جزئیات بالا ببیند، که می تواند آن را برای اسکنرهای امنیتی و سایر حسگرها مفید کند.

تابش تراهرتز آن چیزی است که دارای طول موج بین امواج مایکروویو و نور مرئی است و این فرکانس ها جزو سیستم های تصویربرداری امیدوار کننده هستند. آنها می توانند به بسیاری از مواد نفوذ کنند و سطوح جدیدی از جزئیات را ثبت کنند، و مهمتر از همه، تشعشع غیریونیزه کننده است، به این معنی که در هنگام استفاده از اشعه ایکس بر روی انسان ایمن تر است.

مشکل این است که آشکارسازهایی که طول موج‌های THz را می‌گیرند می‌توانند حجیم، آهسته، گران، باشند. اما در یک مطالعه جدید، محققان MIT، سامسونگ و دانشگاه مینه‌سوتا سیستمی را توسعه داده‌اند که می‌تواند پالس‌های THz را سریع، دقیق و در دما و فشار معمولی اتاق تشخیص دهد. کلید سیستم جدید آنچه به عنوان نقاط کوانتومی شناخته می شود است. کار اخیر نشان داده است که این ذرات ریز وقتی با امواج تراهرتز برخورد می‌کنند در نور مرئی فلورسانس می‌شوند و سپس نور مرئی می‌تواند توسط یک دوربین معمولی گرفته شود.

این دستگاه از چندین لایه در یک پشته تشکیل شده است. اولین آرایه‌ای از خطوط نانومقیاس طلا است که با شکاف‌های باریک از هم جدا شده‌اند و به دنبال آن لایه‌ای از نقاط کوانتومی قرار دارند. در بالای آن یک سنسور تصویر معمولی CMOS قرار دارد که نور مرئی ساطع شده توسط نقاط کوانتومی را هنگامی که امواج تراهرتز ورودی به آن‌ها برخورد می‌کنند، می‌گیرد. برای نسخه ای از آشکارساز که می تواند قطبش پرتو را ثبت کند، شکاف های افقی با لایه ای از شکاف های حلقه ای جایگزین می شوند.

 این تیم می‌گوید که دستگاه جدید قادر است پالس‌های THz را با شدت بسیار کمتر از سیستم‌های موجود دریافت کند، در حالی که ساخت آن بسیار کوچک‌تر و ارزان‌تر است. در واقع، هر لایه از دستگاه را می توان با استفاده از تکنیک های فعلی برای ساخت ریزتراشه ها ساخت. نکته مهم این است که هیچ سیستم فعلی نمی تواند قطبی شدن را به تصویر بکشد. با این حال، هنوز کارهای زیادی برای انجام دادن وجود دارد تا اینکه این فناوری برای تجاری سازی آماده شود.این طول موج‌ها همچنین می‌توانند پایه‌ای برای سیستم‌های ارتباطی 6G در دهه آینده یا بیشتر شوند.

این مطالعه در مجله Nature Nanotechnology منتشر شده است.

منبع:new atlas
مترجم: پریناز نصرتی