گروهی از مهندسان از سراسر دنیا موفق به ابداع یک سیستم دوربین جدید شده اند که برای تصویربرداری بهتر از طول موج تراهرتز استفاده می کند.
به گزارش ایسنا و به نقل از نیو اطلس، گروهی از مهندسان نوع جدیدی از دوربین را ساخته اند که می تواند تشعشعات را در طول موج تراهرتز (THz) تشخیص دهد. این سیستم تصویربرداری جدید میتواند مواد خاص را با جزئیات بالا ببیند که میتواند آنرا 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 بهره گیری از این فرکانس ها در کلاس جدیدی از سیستم های تصویربرداری امیدوار کننده است. آن ها میتوانند به بسیاری از مواد نفوذ کنند و سطوح جدیدی از جزئیات را ثبت کنند و مهمتر از همه اینکه این نوع تشعشع، غیر یونیزه 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 موج های تراهرتز را می گیرند، حجیم، کند و گران هستند و کار کردن در شرایط عملی با آن ها دشوار است.
اکنون در یک پژوهش جدید، پژوهشگران موسسه فناوری ماساچوست (MIT)، شرکت سامسونگ و دانشگاه مینه سوتا سیستمی را توسعه داده اند که می تواند پالس های تراهرتز را سریع، دقیق و در دما و فشار معمولی شرایط اتاق تشخیص دهد.
کلید توسعه این سیستم جدید آن چیزی است که به عنوان نقاط کوانتومی شناخته می شود. پژوهش اخیر نشان داده است که این ذرات ریز وقتی با امواج تراهرتز برخورد می کنند در نور مرئی فلورسانس می شوند و سپس نور مرئی می تواند توسط یک آشکارساز دوربین معمولی گرفته شود. در نهایت ، تصویر حاصل نه تنها می تواند پالس های تراهرتز با شدت پایین را تشخیص دهد، بلکه به طور بالقوه قطبش پرتو را نیز آشکار می کند.
این دستگاه از چندین لایه در یک بسته تشکیل شده است. اولین آرایه از خطوط نانومقیاس طلا تشکیل شده است که با شکاف های باریک از هم جدا شده اند و به دنبال آن لایه ای از نقاط کوانتومی قرار دارند. در بالای آن یک حسگر تصویر معمولی CMOS قرار دارد که نور مرئی ساطع شده توسط نقاط کوانتومی را هنگامی که امواج تراهرتز ورودی به آن ها برخورد می کنند، دریافت می کند. همچنین 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 شده اند.
پژوهشگران می گویند که این دستگاه جدید در آزمایش ها نشان داده که قادر است پالس های تراهرتز را با شدت بسیار کم تر از سیستم های موجود دریافت کند، در حالی که بسیار کوچک تر و ساخت آن ارزان تر 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 سیستمی در حال حاضر نمی تواند قطبی شدن را به تصویر بکشد. با این حال، هنوز کارهای زیادی برای انجام دادن وجود دارد تا این که این فناوری برای تجاری سازی آماده شود. به طور مشخص، این گروه پژوهشی می گوید که منابع تابش تراهرتز هنوز دست و پا گیر هستند، ولی پیچیدگی آنها نیز احتمالاً در آینده کاهش خواهد یافت.
تصویربرداری تنها استفاده ی بالقوه از تشعشع در فرکانس تراهرتز نیست، بلکه این طول موج ها همچنین میتوانند پایه ای برای سیستم های ارتباطی ۶G در دهه آینده شوند.
این مطالعه جدید در مجله Nature Nanotechnology منتشر شده است.
- 19
- 4
