Японцы сделали носимый терагерцовый сканер — Naked Science
15.11.2016
Редакция

Японцы сделали носимый терагерцовый сканер

Японские ученые разработали портативный гибкий датчик, чувствительный к терагерцовому излучению. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Photonics.

Терагерцовое излучение — вид электромагнитного излучения с субмиллиметровой длиной волны (0,1–1 миллиметр). За счет высокой проникающей способности и безопасности оно позволяет «просвечивать» большинство объектов, в том числе живых организмов. Так, в некоторых аэропортах терагерцовое сканирование применяется для досмотра пассажиров. Однако существующие установки являются громоздкими, а для достижения нужной чувствительности их детектор должен быть охлажден до температур, близких к абсолютному нулю (3–4 кельвина). Кроме того, они плохо справляются с криволинейными формами.

 

Для совершенствования технологии ученые из Токийского университета сконструировали терагерцовый датчик на основе углеродных нанотрубок. Ранее этот материал уже использовался при создании фотоприемников, чувствительных к видимой, инфракрасной и терагерцовой области спектра. На первом этапе авторы создали «активное» устройство из восьми или 23 слоев нанотрубок p-типа (основными носителями заряда в них являются не электроны, а дырки) и металлических электродов толщиной 20 нанометров. Затем методом двойного электрического слоя на сенсоре был образован p-n-переход.

 

Эксперимент с «активным» датчиком. / © D. Suzuki et al., Nature Photonics, 2016

 

Датчик тестировался на различных предметах при комнатной температуре. Так, «активный» образец прикладывался к пластмассовой коробке, в которой находилась подушечка жвачки, или оборачивался вокруг пластиковой бутылки с дефектом, скрытым за изолентой. После этого на него направляли лазер. Во всех случаях полученное изображение позволяло определить местоположение и форму скрытого объекта. Ученые отмечают, что частота излучения сильно зависела от теплопроводности электродов. Максимальной частота была при сочетании алюминия и титана — 29 терагерц, снимки в этом случае обладали высоким разрешением.

 

«Пассивный» датчик был рассчитан на обнаружение спонтанного терагерцового излучения от объекта: чувствительность устройства составила менее девяти терагерц. При помещении сенсора в вакуум показатель возрастал втрое — поскольку рассеяние тепла в этом случае сокращалось. По словам авторов, новый датчик имеет широкий круг приложений: с его помощью можно проводить неинвазивную проверку лекарств, продовольственных товаров и медицинских инструментов. Кроме того, он может заменить рентген и другие методы медицинской визуализации.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
10 часов назад
Илья Ведмеденко

По словам космонавта Олега Новицкого, на новом российском модуле «Наука» незапланированно включились двигатели.

Позавчера, 14:06
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

Вчера, 09:45
Сергей Васильев

В Канаде обнаружили окаменелости, поразительно похожие на скелет морских губок и при этом на миллионы старше Кембрийского взрыва, когда появились современные типы животных.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: