15.11.2016
Редакция Naked Science

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.
3 декабря
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

3 декабря
Алиса Гаджиева

У погибшего почти 70 миллионов лет назад хищника была трудная жизнь: помимо обычного набора проблем, таких как схватки с сородичами, он страдал от зубной боли.

Позавчера, 15:24
Мария Осетрова

Две международные исследовательские группы опубликовали в журнале Science новые методы детекции инфракрасного света: для этого обе группы предлагают сначала сместить спектр излучения в видимую область. Это позволит разработать недорогие способы обнаружения загрязнений, отслеживания раковых заболеваний, проверки газовых смесей и дистанционного зондирования внешней Вселенной.

3 декабря
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

2 декабря
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

1 декабря
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

3 декабря
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: