Edullinen terahertsisäteilyn lähde

Terahertsien taajuusalueella toimivan edullisen säteilylähteen tuottaminen on ollut tutkijoille haastava tehtävä.

Kansainväliset tutkijat Fritz Haber Institute of Max Planck -instituutista Berliinistä ovat kehittäneet uudenlaisen lähteen terahertsien säteilylle.

Innovaatio helpottaa huomattavasti tuottaa säteilyä, joka sopii erityisesti pehmeiden materiaalien analysointiin ja voitaisiin siksi laajemmin käyttää elintarvike- ja lääketeollisuuden parissa tulevaisuudessa.

Terahertz Physics Research Groupin johtaja Tobias Kampfrathin johtaman ryhmän luoma emitteri tuottaa 1 - 30 terahertsisen spektrin säteilyä suhteellisen alhaisin kustannuksin. Siten soveltuu siksi käytettäväksi myös työpöytätason laitteena. Lisäksi se on energiatehokas, helpompi käyttää ja halvempi valmistaa kuin aiemmat lähteet toteavat tutkijat instituuttinsa tiedotteessa.

Lähteen tehonlähteenä on kompakti femtosekuntilaseri, joka luo 80 miljoonaa ultralyhyttä valonvälähdystä sekunnissa. Se virittää emitterin, joka koostuu magneettisesta ja ei-magneettisesta vain kolme nanometriä paksuista kerroksista, jotka on kasvatettu lasisubstraatille.

Kun ultralyhyt laserpulssi osuu materiaaliin, se luo virtapurskeen, muuntaen kaksikerroksisen metallirakenteen antenniksi, joka emittoi sähkömagneettisia aaltoja terahertsien taajuuksilla. Emitterin toiminnassa hyödynnetään elektronivarausvirtausten lisäksi myös niiden spiniä, jotka aiheuttavat virran käyttäytymisen eri tavalla magneettisessa ja ei-magneettisessa metallissa.

Koska metallinen kaksoiskerros on äärimmäisen ohut, sähkömagneettinen säteily ei heikkene juuri lainkaan sen tullessa ulos metallista, kuten tapahtuisi paksummassa kerroksessa.

Aiheesta aiemmin: