Юный техник, 2003 № 02 - [5]
Исследуемый объект будут облучать терагерцовым сигналом и по отраженному излучению определять его спектр поглощения. Поскольку терагерцовое поглощение является результатом действия межмолекулярных и внутримолекулярных связей, соединяющих как отдельные молекулы, так и их внутренние части, с его помощью можно не только идентифицировать сложные органические молекулы, но и выявлять их различные модификации, отличающиеся друг от друга по форме. Правда, пока сконструированная модель довольно громоздка — занимает всю поверхность рабочего стола. Однако разработчики обещают создать устройство размером с пульт дистанционного управления от обычного телевизора.
Ученые из Кембриджа продемонстрировали, что в терагерцовом диапазоне видны различные типы тканей, например, жир и мускулы в мясе. Можно обнаружить кариес зубов и даже зафиксировать процессы старения. Но наибольшую пользу от устройства ожидают в области ранней диагностики рака кожи.
Для создания терагерцовых лазеров используют многослойные структуры.
Впрочем, еще одна группа британских специалистов из лаборатории Rutherford Appleton Laboratory (RAL) в графстве Оксфордшир намерена удивить мир, создав видеокамеру, которая позволит увидеть окружающее «терагерцовыми глазами».
В прототипе камеры — 16 датчиков, которые образуют квадратную решетку. Каждый датчик состоит из двух частей: миниатюрной Т-образной антенны размером около одного миллиметра, которая принимает терагерцовые волны и преобразует их в электрический сигнал, и специальной «оптики», которая собирает и фокусирует прошедшее через объект излучение на антенну. Датчики работают на двух частотах — 0,3 и 0,25 терагерца, что, как считают ученые, позволит камере отличить один материал от другого.
Европейское космическое агентство, на долю которого выпала большая часть финансирования проекта, рассчитывает вскоре начать с помощью нового оборудования исследования терагерцового излучения звезд. Астрономы уверены, что с его помощью можно открыть множество невиданных еще галактик.
Кроме того, терагерцовой камерой весьма заинтересовались спецслужбы. Ведь для терагерцовых волн, как уже говорилось, прозрачны даже стены. С их помощью можно на расстоянии разглядеть спрятанное оружие, читать документы или письма, не вскрывая конвертов. А также наблюдать за людьми в их собственных домах.
Безусловно, многие будут против подобной «прозрачности». В частности, больше других подобными проблемами обеспокоены звезды кино- и шоу-бизнеса. «В самом деле, представьте, какие выразительные фотографии смогут украсить страницы бульварных журналов», — пишет по этому поводу журнал New Scientist.
Публикацию подготовил С.НИКОЛАЕВ
Конечно, вам интересно узнать, как обстоят дела с исследованием в терагерцовом диапазоне в нашей стране. Пока у наших ученых нет средств на соответствующую исследовательскую аппаратуру. Тем не менее, им удается изыскивать нетрадиционные возможности для ведения исследований.
Так, например, недавно в ФРГ состоялось присуждение премий имени Софьи Ковалевской 29 молодым иностранным ученым, в том числе и 6 нашим соотечественникам. Каждый из лауреатов может на протяжении трех лет работать в любом из университетов или научно-исследовательских институтов ФРГ над научной темой по своему выбору.
Вот что рассказал о себе и о своей работе один из российских лауреатов — Михаил Фегинов.
— Родился я в 1971 году в Минске. После окончания школы уехал в Москву, учился в МФТИ. После этого работал в Институте радиотехники и электроники. Начиная с 2001 года я работал в Германии, в техническом университете города Хемница. А теперь работаю в Дармштадте, тоже в техническом университете.
Тема моей работы называется так: «Исследование возможностей полупроводниковых структур как источников излучения в терагерцовом диапазоне частот».
Основная особенность этих частот состоит в том, что данный диапазон практически не исследован. Но в последние годы в уже освоенных диапазонах радиоэлектронным устройствам становится тесно. Так что очередь за освоением терагерцового участка электромагнитного спектра.
Как полагают, освоение этих частот даст огромное количество применений как в биологии, так и в химии, медицине. Вооруженные терагерцовой технологией, радиоастрономы могли бы гораздо глубже постичь процессы, управляющие образованием звезд и галактик, выяснить, какую роль играет во Вселенной загадочное темное вещество или скрытая масса Вселенной. А возможно, и определить наличие каких-то форм жизни на той или иной отдаленной планете.
Во всяком случае, Европейское космическое агентство уже начало сотрудничество с техническим университетом Дармштадта. Правда, при этом поначалу оно бы хотело получить ответы на многие вопросы, связанные с чистотой нашей собственной планеты. И здесь пригодятся источники терагерцового диапазона.
Первые успехи в данном направлении уже достигнуты. Именно в Дармштадте физикам удалось создать резонансно-туннельные диоды диаметром менее 0,001 мм, способные принимать и излучать электромагнитные волны с частотой до 3 терагерц.
