Новости
Физики РАН создали новый источник терагерцевого излучения

Специалисты Института радиотехники и электроники имени В.А. Котельникова разработали прибор, который служит источником терагерцевого излучения.

Терагерцевое излучение легко проходит сквозь большинство диэлектриков (дерево, пластик, керамика), но сильно поглощается проводящими материалами и некоторыми диэлектриками (металл и вода). С начала XXI века терагерцевое излучение активно применяется в различных отраслях, в частности, при исследовании космоса, в радиофизике и медицине. Терагерцевыми приборами можно просвечивать багаж и одежду, и это, в отличие от рентгеновского излучения, не представляет опасности для здоровья. Методы генерации терагерцевого излучения сущестуют, но они не всегда достаточно эффективны как по производимой мощности, так и по стоимости.

Разработка учёных из Института радиотехники и электроники имени В.А. Котельникова генерирует терагерцевое излучение с помощью джозефсоновского контакта. Если диэлектрик поместить между двумя сверхпроводниками, он становится хорошим проводником тока. Это явление протекания сверхпроводящего тока через тонкий слой диэлектрика между сверхпроводниками называется эффектом Джозефсона. Соединение сверхпроводников в данном случае называют джозефсоновским контактом, а сам ток — джозефсоновским током. Этот ток создаёт электромагнитную волну, которую можно направлять в свободное пространство. Учёные связали на одной микросхеме джозефсоновский контакт и антенну с эллиптической линзой. Антенна выводит излучение из линии передачи в открытое пространство. Для генерации излучения на разных диапазонах частот создано два варианта конструкции антенны.

Разработанное устройство позволяет получать электромагнитное излучение нужной частоты для двух конструкций, при этом мощность сигнала составляет 0,1–1 мкВт, что достаточно для применения в спектроскопии. Мощность можно увеличить, если пропустить через джозефсоновский контакт ток большей силы. Руководитель проекта Николай Кинев (кандидат физико-математических наук, сотрудник лаборатории сверхпроводниковых устройств для приема и обработки информации Института радиотехники и электроники имени В.А. Котельникова РАН) отмечает, что созданный генератор излучения может найти широкое применение в терагерцевой спектроскопии для анализа свойств материалов, в качестве опорного источника для исследований спектров космического электромагнитного излучения, а также в других областях естественных наук и информационных технологий.

Фото: Николай Кинев

08.10.2019 15:15:15