Японцы сделали носимый терагерцовый сканер — Naked Science
15.11.2016
5 минут
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.

Позавчера, 14:50
3 минуты
Денис Гордеев

Меняющаяся структура глобального рынка автомобилей приведет к массовым сокращениям.

Вчера, 18:58
37 минут
Александр Березин

Поток новостей показывает каждое научное открытие как необычно важное, отчего бывает сложно выделить самые значимые. Вот наша версия десятки самых выдающихся научных достижений года. Расскажем о них поподробнее.

Позавчера, 17:55
6 минут
Полина Гершберг

Благодаря принятию Монреальского протокола в 1989 году прогноз по среднегодовой температуре на 2050-й улучшился на 1 °C.

Позавчера, 14:50
3 минуты
Денис Гордеев

Меняющаяся структура глобального рынка автомобилей приведет к массовым сокращениям.

7 декабря
4 минуты
Илья Ведмеденко

Эксперты измерили радиолокационную заметность нового шведского корвета типа «Висбю»: она оказалась чрезвычайно малой.

8 декабря
24 минуты
Редакция

Конспирологические теории давно вышли за пределы камерных форумов в Сети и разговоров на кухнях – сегодня о них можно прочитать в газетах и услышать по ТВ. Их сторонники считают, что Земля плоская, первые лица государств – инопланетяне-рептилоиды, а ВИЧ выдумали фармакологические компании. Разберемся, какие особенности нашего восприятия делают конспирологию такой привлекательной и может ли вера в мировой заговор нанести реальный ущерб.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

4 декабря
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

18 ноября
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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: