一個工程師團隊已經開發出一種新型相機,可以探測
太赫茲(THz)
波長的輻射。這種新的
成像系統可以高度詳細地看穿某些
材料,這可能使它對安全掃描儀和其他
傳感器有用。太赫茲輻射是波長介于微波和可見光之間的輻射,這些頻率在一類新的成像系統中顯示出前景。
G=(F-U;* GKSfr8US4 它們可以穿透許多材料并捕捉新的細節水平,重要的是這種輻射是非電離的,這意味著它在用于人類時比X射線更安全。
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Y yX?& K}JI 問題是,采集太赫茲波長的
探測器可能很笨重、緩慢、昂貴,難以在實際條件下運行,或者是這些因素的某種組合。但是在一項新的研究中,麻省理工學院、三星公司和明尼蘇達大學的研究人員開發了一個系統,可以快速、精確地檢測太赫茲脈沖,并在常規室溫和壓力下進行。
J6Cw1Pi o`7Bvh2 這個新系統的關鍵是所謂的
量子點。最近的工作表明,這些微小的顆粒在受到太赫茲波的沖擊時將發出可見光的熒光,然后可見光可以被傳統的相機探測器捕獲。由此產生的圖像不僅可以檢測到低強度的太赫茲脈沖,而且還有可能揭示出
光束的偏振情況。
h0L*8P`t [P407Sa" ZEp UHdin 該設備是由多層堆疊而成的。首先是一個由窄縫分隔的
納米級金線陣列,然后是一個量子點層。上面有一個傳統的CMOS圖像傳感器,當量子點被傳入的太赫茲波擊中時,它可以捕捉到量子點發出的可見光。對于能夠捕獲光束偏振的探測器版本,水平狹縫被一層環形狹縫所取代。
?u"MsnCXYn k~h'`( 在測試中,該團隊表示,新設備能夠以遠低于現有系統的強度水平采集太赫茲脈沖,同時也更小,制造成本更低。事實上,該設備的每一層都可以使用目前的微
芯片制造技術來制造。最重要的是,目前的系統都無法捕捉到偏振現象。
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/&b 然而,在這項技術可能準備好進行商業化之前,仍有很多工作要做。特別是,該團隊說,太赫茲輻射的來源仍然相當麻煩,但它們的復雜性在未來也可能會下降。
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5w( 成像并不是太赫茲輻射的唯一潛在用途——這些波長也準備在未來十年左右成為6G通信系統的基礎。
r1]shb%J? D^$Nn*i;U 這項新研究發表在《自然·納米技術》雜志上。