Researchers create a tehhertz laser with the help of laughter gas

Исследователи создают Tehtz-лазер с помощью газа смеха

Электронный магнитный и видимый свет земли посреди микроволновой печи обещает “рентгеновское зрение” внутри видимого техурцового излучения.

Волны Tearhart имеют более высокую частоту, чем микроволны, и меньше, чем инфракрасный и видимый свет. Поскольку оптический свет блокируется большинством материалов, терц-волны могут работать как микроволновка.

При получении на лазерах терегерцевые волны могут обеспечить «рентгеновское зрение» с возможностью видеть сквозь одежду, обложки книг и другие гибкие возможности. Эта технология может создать более четкое изображение с более высоким разрешением, чем микроволновая печь, и безопаснее, чем рентгеновские лучи.

Например, причина, по которой мы не видим Т-лучевые устройства, заключается в том, что для выработки терагерцового излучения на одной частоте для линий безопасности аэропорта и средств медицинской визуализации требуются очень большие устройства, или они не очень эффективны, поскольку для доступа к материалу требуется более высокая частота. Потребность в другом.

Теперь исследователи из Массачусетского технологического института, Гарвардского университета и вооруженных сил США разработали компактное устройство, размером с обувную коробку, которое производит лазер Tearhartz, который можно вращать очень часто. Устройство состоит из неопределенных коммерческих деталей и предназначено для генерации терц-волны, которая, как известно, передает энергию молекулы в закиси азота или летучем газе.

Стивен Джонсон, профессор математики в Массачусетском технологическом институте, говорит, что в дополнение к просмотру рентгеновских лучей волны телец также могут использоваться в качестве формы беспроводной связи, например, для передачи данных с более высокой пропускной способностью, чем радар, и передачи их на большие расстояния. Теперь настройте с помощью групповых устройств.

«Регулируя терагерцовую частоту, вы можете выбрать поглощение волн от метра до одного километра по воздуху, что обеспечивает точный контроль над тем, какие соединения с терагерцами могут слышать или« видеть »ваш радиолокационный радар», – сказал Джонсон. И многое другое.

«Это похоже на смену шкалы на вашем радио, где беспроводная связь, радар и возможность настроить источник Tarhearts для открытия новых приложений на спектре»

Джонсон и его коллеги опубликовали свои выводы в научном журнале. Соавторами являются Ван Ван, Пол Шевалье с Массачусетским технологическим институтом, Арман Армеган, Марко Пикардо, Федерико Кабассо из Гарвардского университета, а также Генри Эверетт из Центра управления боевым развитием авиации США и Ракетного центра.

Молекулярная дыхательная камера

С восьмидесятых годов ученые пытались генерировать терагерцевые волны, используя инвазивные лазеры – комбинацию, в которой высокоэнергетические инфракрасные лазеры вступают в контакт с большой газонаполненной трубкой (обычно метилфторидом), молекулы которой вибрируют и вращаются.

Вращенные молекулы могут перепрыгивать с одного энергетического уровня на другой, где изменение формы фотонов в диапазоне Tartz происходит от одного типа остаточной энергии. Чем больше фотонов осаждается в просвете, тем больше они создают техзерный лазер.

Исследователи говорят, что продвинутая конструкция этих агрессивных лазеров была затруднена ненадежными теоретическими моделями.

В небольших полостях, подверженных воздействию высокого давления газа, модели предсказывали, что при определенном давлении молекулы будут «слишком узкими», чтобы вращаться и излучать терагерцевые волны. Частично из-за этого в терагерцевых газовых лазерах обычно используются измерительные резонаторы и большие инфракрасные лазеры.

Тем не менее, Эверетт обнаружил в 1980-х годах, что он мог генерировать терагертовые волны, используя гораздо меньший газовый лазер, чем обычное устройство в своей лаборатории, гораздо сильнее под давлением, чем сообщали модели.

Это значение никогда не было полностью объяснено, и работа терегерцовых воздушных лазеров отошла на второй план.

Два года назад Эверетт упомянул эту теоретическую идею Джонсону, когда они вместе работали над другими задачами в рамках Массачусетского технологического института нанотехнологий.

Вместе с Эвереттом, Джонсон и Ван столкнулись с проблемой, и в конечном итоге разработали новую математическую теорию, описывающую поведение газов в лазерной полости молекулярного газа. Теория успешно доказала, как терегерцовые волны могут излучать даже из очень маленьких полостей и полостей высокого давления.

Джонсон сказал, что, хотя молекулы газа могут вибрировать на нескольких частотах и ​​с частотой вращения в ответ на инфракрасный насос, предыдущие теории уменьшали многие из этих вибраций и вместо этого предполагали, что одна вибрация в конечном счете важна для создания волн Тахерта.

Если полость слишком мала, предыдущие теории предполагали, что вибрирующие молекулы, которые сталкиваются с инфракрасными лазерами, будут часто сталкиваться друг с другом, вместо того, чтобы вращаться и образовывать слезоточивый материал.

Leave a Comment