Терагерцовый диапазон

Терагерцовый диапазон том, что благодаря волнам терагерцового диапазона, из-за того что многие вещества проявляют сильное поглощение и дисперсию в этом диапазоне, можно читать закрытые книги, слышали уже многие. Но мало кто задумывался, что-же это такое — терагерцовый диапазон.

В принципе, терагерцы (1ТГц соответствует длине волны 33см и энергии фотона 4мэВ) имеются и на «хвосте» спектрального распределения излучения черного тела. Однако термические источники дают очень маленькую спектральную плотность излучения в терагерцовом диапазоне, например, всего 1мкВт/см можно получить от тела, нагретого до 2000К. К терагерцовому диапазону пробиваются с двух сторон — понижая частоту генерации лазеров, и со стороны микроэлектронных приборов, повышая их пороговую частоту.
Более мощными источниками являются полупроводниковые ускорители. Электроны в них рождаются в результате межзонной генерации, вызванной лазерным импульсом. Затем они разгоняются в промежутке 100мкм, к которому приложено напряжение 100В. Ускорение электронов составляет а=1017м/с2. Пик спектральной плотности электромагнитного излучения попадает при этом как раз в терагерцы. Мощность излучения дается формулой Лармора P=(2сa2/3c3)g4, в которой g означает отношение массы электрона к его массе покоя. Излучение оказывается опять слишком слабым. Однако, мощность можно значительно увеличить.
Подсказку дает как раз формула Лармора. Для релятивистского электрона величина gможет быть весьма большой. Сотрудники «ускорительных» лабораторий США (Brookhaven National Laboratory, Lawrence Berkeley National Laboratory, Jefferson Laboratory) реализовали эту идею. В качестве источника был опять-таки взят полупроводник GaAs, из него электроны попадали в линейный ускоритель, в котором разгонялись до энергии 10МэВ. Далее в магнитном поле они заворачивались с радиусом орбиты 1м, что придавало им ускорение как раз а=1017м/с2. Величина релятивистского фактора g4составляла 105, во столько же раз возросла мощность терагерцового излучения. Однако, уж больно громоздкий источник, в карман не положишь. Так что работы по созданию более компактных терагерцовых источников продолжаются.

Источник: Ufolog.ru