stringtranslate.com

Терагерцовое излучение

Терагерцовые волны лежат на дальнем конце инфракрасного диапазона, непосредственно перед началом микроволнового диапазона.

Терагерцовое излучение — также известное как субмиллиметровое излучение , терагерцовые волны , чрезвычайно высокая частота [1] ( THF ), T-лучи , T-волны , T-свет , T-люкс или THz  — состоит из электромагнитных волн в обозначенном МСЭ диапазоне частот от 0,3 до 3  терагерц (ТГц), [2] хотя верхняя граница несколько условна и рассматривается некоторыми источниками как 30 ТГц. [3] Один терагерц равен 10 12  Гц или 1000 ГГц. Длины волн излучения в терагерцовом диапазоне соответственно варьируются от 1 мм до 0,1 мм = 100 мкм. Поскольку терагерцовое излучение начинается с длины волны около 1 миллиметра и продолжается в более короткие длины волн, его иногда называют субмиллиметровым диапазоном , а его излучение — субмиллиметровыми волнами , особенно в астрономии . Этот диапазон электромагнитного излучения лежит в переходной области между микроволнами и дальним инфракрасным диапазоном и может рассматриваться как один из них.

По сравнению с более низкими радиочастотами, терагерцовое излучение сильно поглощается газами атмосферы , а в воздухе большая часть энергии ослабевает в пределах нескольких метров, [4] [ 5] [6], поэтому оно непрактично для дальней наземной радиосвязи . Оно может проникать через тонкие слои материалов, но блокируется более толстыми объектами. ТГц-лучи, проходящие через материалы, могут использоваться для характеристики материалов , проверки слоев, измерения рельефа, [7] и как более низкоэнергетическая альтернатива рентгеновским лучам для получения изображений высокого разрешения внутренней части твердых объектов. [8]

Терагерцовое излучение занимает промежуточное положение, где диапазоны микроволн и инфракрасных световых волн перекрываются, известное как « терагерцовый зазор »; он называется «зазором», потому что технология его генерации и обработки все еще находится в зачаточном состоянии. Генерация и модуляция электромагнитных волн в этом диапазоне частот перестает быть возможной с помощью обычных электронных устройств, используемых для генерации радиоволн и микроволн, что требует разработки новых устройств и методов.

Описание

В системах THz-TDS, поскольку доступна версия THz-сигнала во временной области, эффекты искажения дифракции могут быть подавлены. [9]

Терагерцовое излучение находится между инфракрасным излучением и микроволновым излучением в электромагнитном спектре , и оно разделяет некоторые свойства с каждым из них. Терагерцовое излучение распространяется по линии прямой видимости и не является ионизирующим . Как и микроволны, терагерцовое излучение может проникать через широкий спектр непроводящих материалов : одежду, бумагу, картон , дерево, каменную кладку , пластик и керамику . Глубина проникновения, как правило, меньше, чем у микроволнового излучения. Как и инфракрасное, терагерцовое излучение имеет ограниченное проникновение через туман и облака и не может проникать через жидкую воду или металл. [10] Терагерцовое излучение может проникать на некоторое расстояние через ткани тела, как рентгеновские лучи, но в отличие от них не является ионизирующим , поэтому оно представляет интерес в качестве замены медицинским рентгеновским лучам. Из-за своей большей длины волны изображения, полученные с использованием терагерцовых волн, имеют более низкое разрешение, чем рентгеновские лучи, и их необходимо улучшить (см. рисунок справа). [9]

Атмосфера Земли является сильным поглотителем терагерцового излучения, поэтому диапазон терагерцового излучения в воздухе ограничен десятками метров, что делает его непригодным для дальней связи. Однако на расстоянии ~10 метров диапазон все еще может позволить множество полезных приложений для визуализации и построения беспроводных сетевых систем с высокой пропускной способностью, особенно внутренних систем. Кроме того, создание и обнаружение когерентного терагерцового излучения остается технически сложной задачей, хотя в настоящее время существуют недорогие коммерческие источники в диапазоне 0,3–1,0 ТГц (нижняя часть спектра), включая гиротроны , генераторы обратной волны и резонансно-туннельные диоды . [ требуется цитата ] Из-за малой энергии ТГц-фотонов современные ТГц-устройства требуют низкой температуры во время работы для подавления окружающего шума. Таким образом, огромные усилия были вложены в исследования ТГц для улучшения рабочей температуры, используя различные стратегии, такие как оптомеханические метаустройства. [11] [12]

Источники

Естественный

Терагерцовое излучение испускается как часть излучения черного тела от всего, что имеет температуру выше примерно 2  кельвинов . Хотя это тепловое излучение очень слабое, наблюдения на этих частотах важны для характеристики холодной  космической пыли температурой 10–20 К в межзвездных облаках в галактике Млечный Путь и в далеких галактиках со вспышкой звездообразования . [ требуется ссылка ]

Телескопы, работающие в этом диапазоне, включают телескоп Джеймса Клерка Максвелла , субмиллиметровую обсерваторию Калифорнийского технологического института и субмиллиметровую решетку в обсерватории Мауна-Кеа на Гавайях, аэростатный телескоп BLAST , космическую обсерваторию Гершеля , субмиллиметровый телескоп Генриха Герца в Международной обсерватории Маунт-Грэхем в Аризоне и недавно построенную большую миллиметровую решетку Атакамы . Из-за спектра поглощения атмосферы Земли непрозрачность атмосферы для субмиллиметрового излучения ограничивает эти обсерватории очень высокогорными участками или космосом. [13] [14]

Искусственный

По состоянию на 2012 год , жизнеспособными источниками терагерцового излучения являются гиротрон , генератор обратной волны («ЛОВ»), органический газовый дальний инфракрасный лазер , умножители на диодах Шоттки , [15] варакторные ( варикапные ) умножители, квантовый каскадный лазер , [16] [17] [18] [19] лазер на свободных электронах , синхротронные источники света, фотосмесительные источники, одноцикловые или импульсные источники, используемые в терагерцовой временной области спектроскопии, такие как фотопроводящие, поверхностно-полевые, фото-Демберовские и оптические выпрямительные излучатели, [20] и электронные генераторы на основе резонансно-туннельных диодов, которые, как было показано, работают до 1,98 ТГц. [21]

Также в течение многих лет существуют твердотельные источники миллиметровых и субмиллиметровых волн. Например, AB Millimeter в Париже производит систему, которая охватывает весь диапазон от 8 ГГц до 1000 ГГц с твердотельными источниками и детекторами. В настоящее время большая часть работы во временной области выполняется с помощью сверхбыстрых лазеров.

В середине 2007 года ученые из Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США вместе с коллегами из Турции и Японии объявили о создании компактного устройства, которое может привести к портативным источникам терагерцового излучения, работающим от батареи. [22] Устройство использует высокотемпературные сверхпроводящие кристаллы, выращенные в Университете Цукубы в Японии. Эти кристаллы состоят из стопок переходов Джозефсона , которые демонстрируют свойство, известное как эффект Джозефсона : при приложении внешнего напряжения переменный ток протекает через переходы с частотой, пропорциональной напряжению. Этот переменный ток индуцирует электромагнитное поле . Небольшое напряжение (около двух милливольт на переход) может индуцировать частоты в терагерцовом диапазоне.

В 2008 году инженеры Гарвардского университета добились излучения при комнатной температуре нескольких сотен нановатт когерентного терагерцового излучения с использованием полупроводникового источника. ТГц-излучение генерировалось путем нелинейного смешивания двух мод в квантовом каскадном лазере среднего инфракрасного диапазона. Предыдущие источники требовали криогенного охлаждения, что значительно ограничивало их использование в повседневных приложениях. [23]

В 2009 году было обнаружено, что процесс отклеивания клейкой ленты генерирует неполяризованное терагерцовое излучение с узким пиком на частоте 2 ТГц и более широким пиком на частоте 18 ТГц. Механизм его создания заключается в трибозарядке клейкой ленты и последующем разряде; была выдвинута гипотеза, что это связано с тормозным излучением с поглощением или фокусировкой плотности энергии во время диэлектрического пробоя газа. [24]

В 2013 году исследователи из лаборатории широкополосных беспроводных сетей Технологического института Джорджии и Политехнического университета Каталонии разработали метод создания графеновой антенны : антенны, которая будет иметь форму полосок графена шириной от 10 до 100 нанометров и длиной в один микрометр. Такая антенна может быть использована для излучения радиоволн в терагерцовом диапазоне частот. [25] [26]

Терагерцовый разрыв

В технике терагерцовый зазор — это полоса частот в ТГц-диапазоне, для которой не существует практических технологий генерации и обнаружения излучения. Она определяется как 0,1–10 ТГц ( длины волн от 3 мм до 30 мкм), хотя верхняя граница несколько условна и некоторыми источниками рассматривается как 30 ТГц ( длина волны 10 мкм). [27] В настоящее время на частотах в этом диапазоне полезные технологии генерации и приема энергии неэффективны и неосуществимы.

Массовое производство устройств в этом диапазоне и работа при комнатной температуре (при которой энергия kT равна энергии фотона с частотой 6,2 ТГц) в основном нецелесообразны. Это оставляет разрыв между зрелыми микроволновыми технологиями в самых высоких частотах радиоспектра и хорошо развитой оптической инженерией инфракрасных детекторов в их самых низких частотах. Это излучение в основном используется в небольших специализированных приложениях, таких как субмиллиметровая астрономия . Исследования , которые пытаются решить эту проблему, проводятся с конца 20-го века. [28] [29] [30] [31] [32]

В 2024 году немецкие исследователи опубликовали результаты эксперимента, в котором эксперимент TDLAS на частоте 4,75 ТГц был выполнен в «инфракрасном качестве» с неохлаждаемым пироэлектрическим приемником, в то время как источником ТГц был непрерывный DFB-QC-лазер, работающий при температуре 43,3 К и токах лазера от 480 мА до 600 мА.

Закрытие терагерцового разрыва

Большинство вакуумных электронных устройств, которые используются для генерации микроволн, могут быть модифицированы для работы на терагерцовых частотах, включая магнетрон, [33] гиротрон, [34] синхротрон, [35] и лазер на свободных электронах. [36] Аналогичным образом, микроволновые детекторы, такие как туннельный диод, были перепроектированы для обнаружения на терагерцовых [37] и инфракрасных [38] частотах. Однако многие из этих устройств находятся в форме прототипов, не являются компактными или существуют в университетских или государственных исследовательских лабораториях, не имея преимущества экономии средств за счет массового производства.

Исследовать

Молекулярная биология

Терагерцовое излучение имеет сопоставимые частоты с движением биомолекулярных систем в ходе их функционирования (частота 1 ТГц эквивалентна временной шкале 1 пикосекунда, поэтому, в частности, диапазон от сотен ГГц до малых чисел ТГц сопоставим с временными шкалами биомолекулярной релаксации от нескольких пс до нескольких нс). Модуляция биологических, а также неврологических функций, таким образом, возможна с использованием излучения в диапазоне от сотен ГГц до нескольких ТГц при относительно низких энергиях (без значительного нагрева или ионизации), достигая как полезных, так и вредных эффектов. [39] [40]

Медицинская визуализация

В отличие от рентгеновских лучей , терагерцовое излучение не является ионизирующим излучением , и его низкие энергии фотонов в целом не повреждают живые ткани и ДНК . Некоторые частоты терагерцового излучения могут проникать на несколько миллиметров в ткань с низким содержанием воды (например, жировую ткань) и отражаться обратно. Терагерцовое излучение также может обнаруживать различия в содержании воды и плотности ткани. Такие методы могут позволить эффективно обнаруживать эпителиальный рак с помощью системы визуализации, которая является безопасной, неинвазивной и безболезненной. [41] В ответ на спрос на скрининг COVID-19 терагерцовая спектроскопия и визуализация были предложены в качестве инструмента быстрого скрининга. [42] [43]

Первые изображения, полученные с использованием терагерцового излучения, датируются 1960-ми годами; однако в 1995 году изображения, полученные с использованием терагерцовой спектроскопии во временной области, вызвали большой интерес. [ необходима цитата ]

Некоторые частоты терагерцового излучения могут использоваться для трехмерной визуализации зубов и могут быть более точными , чем обычная рентгеновская съемка в стоматологии . [ необходима ссылка ]

Безопасность

Терагерцовое излучение может проникать через ткани и пластик, поэтому его можно использовать в наблюдении , например, при досмотре , чтобы удаленно обнаружить скрытое оружие у человека. Это представляет особый интерес, поскольку многие материалы, представляющие интерес, имеют уникальные спектральные «отпечатки пальцев» в терагерцовом диапазоне. Это дает возможность объединить спектральную идентификацию с визуализацией. В 2002 году команда Star Tiger Европейского космического агентства (ESA) [44] , базирующаяся в Лаборатории Резерфорда Эпплтона (Оксфордшир, Великобритания), получила первое пассивное терагерцовое изображение руки. [45] К 2004 году ThruVision Ltd, ответвление от Совета Центральной лаборатории исследовательских советов (CCLRC) Лаборатории Резерфорда Эпплтона, продемонстрировала первую в мире компактную ТГц-камеру для приложений досмотра безопасности. Прототип системы успешно визуализировал оружие и взрывчатые вещества, спрятанные под одеждой. [46] Пассивное обнаружение терагерцовых сигнатур позволяет избежать проблем с конфиденциальностью, характерных для других методов обнаружения, поскольку оно нацелено на очень специфичный диапазон материалов и объектов. [47] [48]

В январе 2013 года полиция Нью-Йорка объявила о планах по эксперименту с новой технологией обнаружения скрытого оружия , [49] что побудило блогера из Майами и активиста по защите частной жизни Джонатана Корбетта подать иск против департамента в федеральный суд Манхэттена в том же месяце, оспаривая такое использование: «В течение тысяч лет люди использовали одежду для защиты своей скромности и вполне обоснованно ожидали конфиденциальности всего, что находится под одеждой, поскольку ни один человек не может видеть сквозь нее». Он добивался судебного постановления о запрете использования технологии без обоснованных подозрений или вероятной причины. [50] К началу 2017 года департамент заявил, что не намерен когда-либо использовать датчики, предоставленные им федеральным правительством. [51]

Научное использование и визуализация

В дополнение к своему текущему использованию в субмиллиметровой астрономии спектроскопия терагерцового излучения может предоставить новые источники информации для химии и биохимии . [ необходима ссылка ]

Недавно разработанные методы THz-time-domain спектроскопии (THz TDS) и THz-томографии показали, что они способны визуализировать образцы, которые непрозрачны в видимой и ближней инфракрасной областях спектра. Полезность THz-TDS ограничена, когда образец очень тонкий или имеет низкую поглощательную способность , поскольку очень трудно отличить изменения в THz-импульсе, вызванные образцом, от изменений, вызванных долговременными флуктуациями в источнике управляющего лазера или эксперименте. Однако THz-TDS создает излучение, которое является как когерентным, так и спектрально широким, поэтому такие изображения могут содержать гораздо больше информации, чем обычное изображение, сформированное с помощью одночастотного источника. [ необходима цитата ]

Субмиллиметровые волны используются в физике для изучения материалов в сильных магнитных полях, поскольку в сильных полях (более 11  тесла ) ларморовские частоты электронного спина находятся в субмиллиметровом диапазоне. Многие лаборатории с сильными магнитными полями проводят эти высокочастотные ЭПР- эксперименты, например, Национальная лаборатория сильных магнитных полей (NHMFL) во Флориде. [ необходима цитата ]

Терагерцовое излучение может позволить историкам искусства увидеть фрески, скрытые под слоями штукатурки или краски в многовековых зданиях, не повреждая при этом сами произведения искусства. [52]

Кроме того, была выполнена терагерцовая съемка с помощью линзовых антенн для захвата радиоизображения объекта. [53] [54]

Ускорители частиц

Новые типы ускорителей частиц , которые могли бы достигать градиентов ускорения в несколько гигаэлектронвольт на метр (ГэВ/м), имеют первостепенное значение для уменьшения размера и стоимости будущих поколений высокоэнергетических коллайдеров, а также для обеспечения широкой доступности технологии компактных ускорителей для небольших лабораторий по всему миру. Градиенты порядка 100 МэВ/м достигались с помощью обычных методов и ограничиваются пробоем плазмы, вызванным ВЧ-излучением. [55] Ускорители диэлектрических кильватерных полей с пучком (DWA) [56] [57] обычно работают в терагерцовом диапазоне частот, что сдвигает порог пробоя плазмы для поверхностных электрических полей в диапазон нескольких ГВ/м. [58] Технология DWA позволяет размещать значительное количество заряда на сгусток и дает доступ к обычным методам изготовления ускоряющих структур. На сегодняшний день с использованием диэлектрического волновода с поперечной апертурой субмиллиметрового размера достигнуты ускоряющий градиент 0,3 ГэВ/м и замедляющий градиент 1,3 ГэВ/м [59] .

Ускоряющий градиент, превышающий 1 ГэВ/м, может быть потенциально создан механизмом излучения Черенкова-Смита-Перселла [60] [61] в диэлектрическом капилляре с переменным внутренним радиусом. Когда электронный сгусток распространяется через капилляр, его собственное поле взаимодействует с диэлектрическим материалом и создает кильватерные поля, которые распространяются внутри материала под углом Черенкова. Кильватерные поля замедляются ниже скорости света, поскольку относительная диэлектрическая проницаемость материала больше 1. Затем излучение отражается от металлической границы капилляра и дифрагирует обратно в область вакуума, создавая высокие ускоряющие поля на оси капилляра с отчетливой частотной сигнатурой. При наличии периодической границы излучение Смита-Перселла накладывает частотную дисперсию. [ необходима цитата ]

Предварительное исследование с гофрированными капиллярами показало некоторые изменения спектрального состава и амплитуды генерируемых кильватерных полей [62], но возможность использования эффекта Смита-Перселла в DWA все еще рассматривается. [ необходима ссылка ]

Коммуникация

Высокое атмосферное поглощение терагерцовых волн ограничивает диапазон связи с использованием существующих передатчиков и антенн десятками метров. Однако огромная нераспределенная полоса пропускания, доступная в этом диапазоне (в десять раз больше полосы пропускания миллиметрового диапазона, в 100 раз больше полосы пропускания СВЧ- диапазона), делает его очень привлекательным для будущей передачи данных и использования в сетях. Существуют огромные трудности в расширении диапазона терагерцовой связи через атмосферу, но мировая телекоммуникационная индустрия финансирует множество исследований по преодолению этих ограничений. [63] Одной из перспективных областей применения является стандарт сотовой связи и беспроводной связи 6G , который заменит текущий стандарт 5G примерно к 2030 году. [63]

Для заданной апертуры антенны усиление направленных антенн масштабируется пропорционально квадрату частоты, в то время как для маломощных передатчиков эффективность мощности не зависит от полосы пропускания. Таким образом, теория коэффициента потребления каналов связи показывает, что, вопреки общепринятому инженерному мнению, для фиксированной апертуры более эффективно в битах в секунду на ватт использовать более высокие частоты в миллиметровом и терагерцовом диапазонах. [63] Небольшие направленные антенны диаметром в несколько сантиметров могут создавать очень узкие «карандашные» лучи терагерцового излучения, а фазированные решетки из нескольких антенн могут концентрировать практически всю выходную мощность на приемной антенне, обеспечивая связь на больших расстояниях.

В мае 2012 года группа исследователей из Токийского технологического института [64] опубликовала в Electronics Letters , что она установила новый рекорд беспроводной передачи данных с использованием Т-лучей и предложила использовать их в качестве полосы пропускания для передачи данных в будущем. [65] Устройство, демонстрирующее концепцию, использовало резонансный туннельный диод (RTD) с отрицательным сопротивлением для создания волн в терагерцовом диапазоне. С помощью этого RTD исследователи отправили сигнал на частоте 542 ГГц, что привело к скорости передачи данных 3 гигабита в секунду. [65] Это вдвое превысило рекорд скорости передачи данных, установленный в ноябре прошлого года. [66] Исследование показало, что Wi-Fi с использованием этой системы будет ограничен примерно 10 метрами (33 фута), но может обеспечить передачу данных со скоростью до 100 Гбит/с. [65] [ необходимо разъяснение ] В 2011 году японский производитель электронных деталей Rohm и исследовательская группа из Университета Осаки создали чип, способный передавать данные со скоростью 1,5 Гбит /с с использованием терагерцового излучения. [67]

Потенциальное применение существует в области телекоммуникаций на больших высотах, где водяной пар вызывает поглощение сигнала: от самолета к спутнику или от спутника к спутнику. [ необходима ссылка ]

любительское радио

Ряд администраций разрешают эксперименты с любительским радио в диапазоне 275–3000 ГГц или даже на более высоких частотах на национальной основе в соответствии с условиями лицензии, которые обычно основаны на RR5.565 Регламента радиосвязи МСЭ . Операторы любительской радиосвязи, использующие субмиллиметровые частоты, часто пытаются установить рекорды дальности двусторонней связи. В Соединенных Штатах WA1ZMS и W4WWQ установили рекорд в 1,42 километра (0,88 мили) на 403 ГГц с использованием CW (азбуки Морзе) 21 декабря 2004 года. В Австралии на частоте 30 ТГц расстояние в 60 метров (200 футов) было достигнуто станциями VK3CV и VK3LN 8 ноября 2020 года. [68] [69] [70]

Производство

Множество возможных применений терагерцового зондирования и визуализации предлагается в производстве , контроле качества и мониторинге процессов . В целом они используют свойства пластика и картона, которые являются прозрачными для терагерцового излучения, что позволяет проверять упакованные товары. Первая система визуализации на основе оптоэлектронной терагерцовой спектроскопии во временной области была разработана в 1995 году исследователями из AT&T Bell Laboratories и использовалась для получения изображения передачи упакованного электронного чипа. [71] Эта система использовала импульсные лазерные лучи с длительностью в диапазоне пикосекунд. С тех пор широко используемые коммерческие/исследовательские терагерцовые системы визуализации использовали импульсные лазеры для генерации терагерцовых изображений. Изображение может быть получено на основе либо затухания, либо фазовой задержки переданного терагерцового импульса. [72]

Поскольку луч рассеивается больше на краях, а также разные материалы имеют разные коэффициенты поглощения, изображения, основанные на затухании, указывают на края и разные материалы внутри объектов. Этот подход похож на рентгеновскую трансмиссионную визуализацию, где изображения разрабатываются на основе затухания прошедшего луча. [73]

Во втором подходе терагерцовые изображения разрабатываются на основе временной задержки полученного импульса. При этом подходе более толстые части объектов хорошо распознаются, поскольку более толстые части вызывают большую временную задержку импульса. Энергия лазерных пятен распределяется по гауссовой функции . Геометрия и поведение гауссова пучка в области Фраунгофера подразумевают, что электромагнитные пучки расходятся больше по мере уменьшения частот пучков, и, таким образом, разрешение уменьшается. [74] Это означает, что терагерцовые системы визуализации имеют более высокое разрешение, чем сканирующий акустический микроскоп (SAM), но более низкое разрешение, чем рентгеновские системы визуализации. Хотя терагерц можно использовать для проверки упакованных объектов, он страдает от низкого разрешения для точных проверок. Рентгеновское изображение и терагерцовые изображения электронного чипа приведены на рисунке справа. [75] Очевидно, что разрешение рентгеновского излучения выше, чем терагерцового изображения, но рентгеновское излучение ионизирует и может оказывать вредное воздействие на определенные объекты, такие как полупроводники и живые ткани. [ необходима ссылка ]

Для преодоления низкого разрешения терагерцовых систем разрабатываются системы визуализации терагерцового диапазона в ближнем поле. [76] [77] При визуализации в ближнем поле детектор должен располагаться очень близко к поверхности плоскости, и поэтому визуализация толстых упакованных объектов может оказаться невыполнимой. В другой попытке повысить разрешение лазерные лучи с частотами выше терагерцового используются для возбуждения pn-переходов в полупроводниковых объектах, возбужденные переходы в результате генерируют терагерцовое излучение до тех пор, пока их контакты не нарушены, и таким образом можно обнаружить поврежденные устройства. [78] При таком подходе, поскольку поглощение увеличивается экспоненциально с частотой, проверка толстых упакованных полупроводников снова может оказаться невыполнимой. Следовательно, следует рассмотреть компромисс между достижимым разрешением и толщиной проникновения луча в упаковочный материал. [ необходима цитата ]

Исследование разрыва ТГц

Продолжающиеся исследования привели к улучшению излучателей (источников) и детекторов , и исследования в этой области усилились. Однако недостатки остаются, включая существенный размер излучателей, несовместимые диапазоны частот и нежелательные рабочие температуры, а также требования к компонентам, устройствам и детекторам, которые находятся где-то между твердотельной электроникой и фотонными технологиями. [79] [80] [81]

Лазеры на свободных электронах могут генерировать широкий спектр вынужденного излучения электромагнитного излучения от микроволн, через терагерцовое излучение до рентгеновского . Однако они громоздкие, дорогие и не подходят для приложений, требующих критической синхронизации (например, беспроводная связь ). Другие источники терагерцового излучения, которые активно исследуются, включают твердотельные генераторы (через умножение частоты ), генераторы обратной волны (ЛОВ), квантовые каскадные лазеры и гиротроны .

Безопасность

Терагерцовый диапазон находится между радиочастотным диапазоном и лазерным оптическим диапазоном. Как стандарт безопасности радиочастот IEEE C95.1–2005 [82] , так и стандарт безопасности лазеров ANSI Z136.1–2007 [83] имеют ограничения в терагерцовом диапазоне, но оба предела безопасности основаны на экстраполяции. Ожидается, что воздействие на биологические ткани носит тепловой характер и, следовательно, может быть предсказано с помощью обычных тепловых моделей [ требуется цитирование ] . Ведутся исследования по сбору данных для заполнения этого диапазона спектра и проверки пределов безопасности. [ требуется цитирование ]

Теоретическое исследование, опубликованное в 2010 году и проведенное Александровым и др. в Центре нелинейных исследований в Лос-Аламосской национальной лаборатории в Нью-Мексико [84], создало математические модели, предсказывающие, как терагерцовое излучение будет взаимодействовать с двухцепочечной ДНК , показывая, что, хотя вовлеченные силы кажутся крошечными, нелинейные резонансы (хотя и гораздо менее вероятные, чем менее мощные общие резонансы) могут позволить терагерцовым волнам «распаковывать двухцепочечную ДНК, создавая пузырьки в двойной цепи, которые могут существенно мешать таким процессам, как экспрессия генов и репликация ДНК ». [85] Экспериментальная проверка этого моделирования не проводилась. Теоретическая обработка исследования Александрова, проведенная Свенсоном в 2010 году, заключает, что пузырьки ДНК не возникают при разумных физических предположениях или если учитывать эффекты температуры. [86] В библиографическом исследовании, опубликованном в 2003 году, сообщалось, что интенсивность Т-излучения падает до менее 1% в первых 500 мкм кожи , но подчеркивалось, что «в настоящее время имеется очень мало информации об оптических свойствах тканей человека на частотах терагерца». [87]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Джонс, Грэм А.; Лайер, Дэвид Х.; Озенковски, Томас Г. (2007). Справочник инженеров Национальной ассоциации вещателей. Тейлор и Фрэнсис. стр. 7. ISBN 978-1-136-03410-7.
  2. ^ "Статья 2.1: Диапазоны частот и длин волн". Регламент радиосвязи (архивированный PDF) (ред. 2016 г.). Международный союз электросвязи . 2017 г. Получено 9 ноября 2019 г.
  3. ^ Dhillon, SS; Vitiello, MS; Linfield, EH; Davies, AG; Hoffmann, Matthias C.; Booske, John; et al. (2017). "Дорожная карта терагерцовой науки и технологий 2017 года". Journal of Physics D: Applied Physics . 50 (4): 2. Bibcode :2017JPhD...50d3001D. doi : 10.1088/1361-6463/50/4/043001 . hdl : 10044/1/43481 .
  4. ^ Кутаз, Жан-Луи; Гарет, Фредерик; Уоллес, Винсент П. (2018). Принципы терагерцовой спектроскопии во временной области: вводный учебник. CRC Press. стр. 18. ISBN 978-1-351-35636-7– через Google Книги.
  5. ^ Siegel, Peter (2002). «Изучение энергии Вселенной». NASA . Образовательные материалы. Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США . Архивировано из оригинала 20 июня 2021 г. Получено 19 мая 2021 г.
  6. ^ Гослинг, Уильям (2000). Сохранение радиочастотного спектра: основы радиотехники. Newnes. стр. 11–14. ISBN 9780750637404. Архивировано из оригинала 7 апреля 2022 г. . Получено 25 ноября 2019 г. .
  7. ^ Петров, Николай В.; Максим С. Куля; Антон Н. Цыпкин; Виктор Г. Беспалов; Андрей Городецкий (5 апреля 2016 г.). «Применение терагерцовой импульсной голографии во временной области для фазовой визуализации». IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology . 6 (3): 464–472. Bibcode : 2016ITTST...6..464P. doi : 10.1109/TTHZ.2016.2530938. S2CID  20563289.
  8. ^ Ahi, Kiarash; Anwar, Mehdi F. (26 мая 2016 г.). «Advanced terahertz techniques for quality control and counterfeit detection». В Anwar, Mehdi F.; Crowe, Thomas W.; Manzur, Tariq (ред.). Proceedings SPIE Volume 9856, Terahertz Physics, Devices, and Systems X: Advanced Applications in Industry and Defense . SPIE Commercial + Scientific Sensing and Imaging. Балтимор, Мэриленд: SPIE: Международное общество оптики и фотоники. Bibcode : 2016SPIE.9856E..0GA. doi : 10.1117/12.2228684. S2CID  138587594. 98560G . Получено 26 мая 2016 г. – через researchgate.net.
  9. ^ ab Ahi, Kiarash (2018). «Метод и система повышения разрешения терагерцовой визуализации». Измерение . 138 : 614–619. doi : 10.1016/j.measurement.2018.06.044. S2CID  116418505.
  10. ^ "JLab генерирует мощный терагерцовый свет". CERN Courier . 1 января 2003 г.
  11. ^ Лю, Цзявэнь; Шоме, Батист; Беолетто, Паоло; Гасеми, Джамаль; Панцас, Константинос; Бодуан, Грегуар; Саньес, Изабель; Васанелли, Анджела; Сиртори, Карло; Тодоров, Янко (18 мая 2022 г.). «Сверхбыстрое обнаружение терагерцового излучения с помощью миниатюрного оптомеханического резонатора, управляемого диэлектрической движущей силой». ACS Photonics . 9 (5): 1541–1546. doi :10.1021/acsphotonics.2c00227. S2CID  247959476.
  12. ^ Лю, Цзявэнь; Гасеми, Джамал; Панцас, Константинос; Бодуан, Грегуар; Саньес, Изабель; Васанелли, Анджела; Сиртори, Карло; Тодоров, Янко (февраль 2023 г.). «Нелинейные колебательные состояния оптомеханического резонатора для реконфигурируемых светосовместимых логических функций». Advanced Optical Materials . 11 (4): 2202133. doi :10.1002/adom.202202133. S2CID  254776067.
  13. ^ "Atmospheric Absorb & Transmission". Humboldt State Geospatial Online Learning Modules . Humboldt State University . Архивировано из оригинала 7 ноября 2020 года . Получено 19 мая 2021 года .
  14. ^ "Полосы поглощения и атмосферные окна". Обсерватория Земли . НАСА . 17 сентября 1999 г. Получено 19 мая 2021 г.
  15. ^ "Multipliers". Продукция. Virginia Diodes. Архивировано из оригинала 15 марта 2014 г.
  16. ^ Кёлер, Рюдегер; Тредикуччи, Алессандро; Бельтрам, Фабио; Бир, Харви Э.; Линфилд, Эдмунд Х.; Дэвис, А. Джайлз; Ричи, Дэвид А.; Иотти, Рита С.; Росси, Фаусто (2002). «Терагерцовый полупроводниково-гетероструктурный лазер». Природа . 417 (6885): 156–159. Бибкод : 2002Natur.417..156K. дои : 10.1038/417156a. PMID  12000955. S2CID  4422664.
  17. ^ Scalari, G.; Walther, C.; Fischer, M.; Terazzi, R.; Beere, H.; Ritchie, D.; Faist, J. (2009). "THz и sub-THz квантовые каскадные лазеры". Laser & Photonics Reviews . 3 (1–2): 45–66. Bibcode : 2009LPRv....3...45S. doi : 10.1002/lpor.200810030. S2CID  121538269.
  18. ^ Ли, Алан WM; Цинь, Ци; Кумар, Сушил; Уильямс, Бенджамин С.; Ху, Цин; Рено, Джон Л. (2006). "Терагерцовая визуализация в реальном времени на расстоянии (>25 метров)". Appl. Phys. Lett . 89 (14): 141125. Bibcode : 2006ApPhL..89n1125L. doi : 10.1063/1.2360210. S2CID  122942520.
  19. ^ Fathololoumi, S.; Dupont, E.; Chan, CWI; Wasilewski, ZR; Laframboise, SR; Ban, D.; et al. (13 февраля 2012 г.). «Terahertz quantum cascade lasers working up to ~200 K with optimized oscillator strength and improved injection tunneling». Optics Express . 20 (4): 3866–3876. Bibcode : 2012OExpr..20.3866F. doi : 10.1364/OE.20.003866. hdl : 1721.1/86343 . PMID  22418143. S2CID  9383885.
  20. ^ Рамакришнан, Гопакумар (2012). Усиленное терагерцовое излучение от тонкопленочных полупроводников/металлических интерфейсов. Делфтский технический университет, Нидерланды. ISBN 978-94-6191-5641.
  21. ^ Izumi, R.; Suzuki, S.; Asada, M. (2017). "1,98 ТГц резонансно-туннельный диодный генератор с уменьшенными потерями проводимости за счет толстого антенного электрода". 2017 42-я Международная конференция по инфракрасным, миллиметровым и терагерцовым волнам (IRMMW-THZ) . стр. 1–2. doi :10.1109/IRMMW-THz.2017.8066877. ISBN 978-1-5090-6050-4.
  22. ↑ Новости науки: Новый источник Т-излучения может улучшить безопасность аэропортов и обнаружение рака, ScienceDaily (27 ноября 2007 г.).
  23. ^ Инженеры демонстрируют первый полупроводниковый источник когерентного терагерцового излучения при комнатной температуре Physorg.com. 19 мая 2008 г. Получено в мае 2008 г.
  24. ^ Хорват, Дж.; Льюис, РА (2009). «Отслаивающаяся клейкая лента испускает электромагнитное излучение на частотах терагерца». Optics Letters . 34 (14): 2195–7. Bibcode : 2009OptL...34.2195H. doi : 10.1364/OL.34.002195. PMID  19823546.
  25. ^ Хьюитт, Джон (25 февраля 2013 г.). «Samsung финансирует проект графеновой антенны для беспроводных сверхбыстрых внутричиповых соединений». ExtremeTech . Получено 8 марта 2013 г.
  26. ^ Талбот, Дэвид (5 марта 2013 г.). «Графеновые антенны обеспечат терабитную беспроводную загрузку». MIT Technology Review . Получено 8 марта 2013 г.
  27. ^ Dhillon, SS; et al. (2017). "Дорожная карта терагерцовой науки и технологий 2017 года". Journal of Physics D: Applied Physics . 50 (4): 2. Bibcode :2017JPhD...50d3001D. doi : 10.1088/1361-6463/50/4/043001 . hdl : 10044/1/43481 .
  28. ^ Gharavi, Sam; Heydari, Babak (25 сентября 2011 г.). Сверхскоростные КМОП-схемы: за пределами 100 ГГц (1-е изд.). Нью-Йорк: Springer Science+Business Media. стр. 1–5 (Введение) и 100. doi :10.1007/978-1-4614-0305-0. ISBN 978-1-4614-0305-0.
  29. ^ Сиртори, Карло (2002). «Мост для терагерцового зазора» (бесплатная загрузка PDF) . Природа . Прикладная физика. 417 (6885): 132–133. Bibcode : 2002Natur.417..132S. doi : 10.1038/417132b . PMID  12000945. S2CID  4429711.[ постоянная мертвая ссылка ]
  30. ^ Борак, А. (2005). «На пути к преодолению терагерцового разрыва с помощью кремниевых лазеров» (бесплатная загрузка PDF-файла) . Наука . Прикладная физика. 308 (5722): 638–639. doi :10.1126/science.1109831. PMID  15860612. S2CID  38628024.[ постоянная мертвая ссылка ]
  31. ^ Карпович, Николас; Дай, Цзяньмин; Лу, Сяофэй; Чен, Юньцин; Ямагучи, Масаси; Чжао, Хунвэй; и др. (2008). «Когерентная гетеродинная спектрометрия во временной области, охватывающая весь терагерцовый диапазон». Письма по прикладной физике (Реферат). 92 (1): 011131. Бибкод : 2008ApPhL..92a1131K. дои : 10.1063/1.2828709 .
  32. ^ Кляйнер, Р. (2007). «Заполнение терагерцового пробела». Science (Аннотация). 318 (5854): 1254–1255. doi :10.1126/science.1151373. PMID  18033873. S2CID  137020083.
  33. ^ Ларраза, Андрес; Вольф, Дэвид М.; Кэттерлин, Джеффри К. (21 мая 2013 г.). «Терагерцовый (THZ) обратный магнетрон». Библиотека Дадли Нокса. Монтерей, Калифорния: Военно-морская аспирантура. Патент США 8,446,096 B1.[ необходима полная цитата ]
  34. ^ Глявин, Михаил; Денисов, Григорий; Запевалов, ВЕ; Куфтин, АН (август 2014). «Терагерцовые гиротроны: состояние дел и перспективы». Журнал коммуникационных технологий и электроники . 59 (8): 792–797. doi :10.1134/S1064226914080075. S2CID  110854631. Получено 18 марта 2020 г. – через researchgate.net.
  35. ^ Evain, C.; Szwaj, C.; Roussel, E.; Rodriguez, J.; Le Parquier, M.; Tordeux, M.-A.; Ribeiro, F.; Labat, M.; Hubert, N.; Brubach, J.-B.; Roy, P.; Bielawski, S. (8 апреля 2019 г.). «Стабильное когерентное терагерцовое синхротронное излучение от контролируемых релятивистских электронных сгустков». Nature Physics . 15 (7): 635–639. arXiv : 1810.11805 . Bibcode :2019NatPh..15..635E. doi :10.1038/s41567-019-0488-6. S2CID  53606555.
  36. ^ "UCSB free electronic laser source". www.mrl.ucsb.edu . Терагерцовая установка. Калифорнийский университет – Санта-Барбара.[ необходима полная цитата ]
  37. ^ Сенсейл-Родригес, Б.; Фэй, П.; Лю, Л.; Йена, Д.; Син, Х. Г. (2012). «Улучшенное терагерцовое обнаружение в резонансных туннельных диодных HEMT». ECS Transactions . 49 (1): 93–102. Bibcode :2012ECSTr..49a..93S. doi :10.1149/04901.0093ecst.
  38. ^ Дэвидс, Пол (1 июля 2016 г.). Туннельное выпрямление в инфракрасном наноантенном связанном МОП-диоде. Управление научной и технической информации. Meta 16. osti.gov . Малага, Испания: Министерство энергетики США.[ необходима полная цитата ]
  39. ^ { {cite journal | last1= Лю | first1=Си | last2= Цяо | first2=Чжи | last3= Чай | first3=Юмин | last4= Чжу | first4=Чжи | last5= У | first5= Кайцзе | last6= Цзи | first6=Вэньлян | last7= Дагуан | first7= Ли | last8= Сяо | first8=Юцзе | last9= Мао | first5= Ланьцюнь | last10= Чан | first10=Чао | last11= Вэнь | first11=Цюань | last12= Сун | first12= Бо | last13= Шу | first13=Юшэн | title= Нетермический и обратимый контроль нейронной сигнализации и поведения с помощью стимуляции в среднем инфракрасном диапазоне | journal= Труды Национальной академии наук (США)| volume=118 | date=2021 | issue=10| doi=10.1073/pnas.2015685118| pmid=33649213| pmc= 7958416 | doi-access=free} }
  40. ^ { {cite journal | last1= Zhang | first1=Jun | last2= Song | first2=Li | last3= Li | first3=Weidong | title= Достижения терагерцовой технологии в нейронауке: Текущее состояние и будущие перспективы | journal= iScience|doi=10.1016/j.isci.2021.103548| pmid=34977497| pmc= PMC8683584 | doi-access=free} }
  41. ^ Sun, Q.; He, Y.; Liu, K.; Fan, S.; Parrott, EPJ; Pickwell-MacPherson, E. (2017). «Последние достижения в терагерцовой технологии для биомедицинских приложений». Количественная визуализация в медицине и хирургии . 7 (3): 345–355. doi : 10.21037/qims.2017.06.02 . PMC 5537133. PMID  28812001 . 
  42. ^ «Терагерцовая спектроскопия открывает возможности скрининга COVID-19». LabPulse.com . 22 июня 2020 г. Получено 14 июня 2021 г.
  43. ^ US 2021038111, Ахи, Киараш, «Метод и система повышения разрешения терагерцовой визуализации и обнаружения симптомов COVID-19», опубликовано 11 февраля 2021 г. 
  44. ^ "Космос в изображениях – 2002 – 06 – Встреча с командой". Европейское космическое агентство . Июнь 2002 г.
  45. ^ Космическая камера прокладывает новые пути в терагерцовом диапазоне. timeshighereducation.co.uk. 14 февраля 2003 г.
  46. ↑ Победитель конкурса бизнес-планов Исследовательских советов 2003/04 – 24 февраля 2004 г. epsrc.ac.uk. 27 февраля 2004 г.
  47. ^ "Камера 'смотрит' сквозь одежду". BBC News 24. 10 марта 2008 г. Получено 10 марта 2008 г.
  48. ^ "ThruVision T5000 T-Ray Camera видит сквозь одежду". I4u.com . Получено 17 мая 2012 г.
  49. ^ Параскандола, Бруно (23 января 2013 г.). «Комиссар полиции Нью-Йорка заявил, что департамент начнет тестирование нового высокотехнологичного устройства, сканирующего на предмет скрытого оружия». NYDailyNews.com . Получено 10 апреля 2013 г.
  50. ^ Голдинг, Брюс и Конли, Кирстен (28 января 2013 г.). «Блогер подал в суд на полицию Нью-Йорка из-за обнаружения оружия сканерами терагерцового диапазона». NYpost.com . Получено 10 апреля 2013 г.
  51. ^ Параскандола, Рокко (22 февраля 2017 г.). «Дорогие и спорные датчики оружия „T-Ray“ полиции Нью-Йорка простаивают без дела, но копов это устраивает». New York Daily News . Получено 22 февраля 2017 г.
  52. ^ Скрытое искусство может быть обнаружено новым терагерцовым устройством Newswise, получено 21 сентября 2008 г.
  53. ^ Hillger, Philipp; Grzyb, Janusz; Jain, Ritesh; Pfeiffer, Ullrich R. (январь 2019 г.). «Terahertz Imaging and Sensing Applications With Silicon-Based Technologies». IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology . 9 (1): 1–19. Bibcode : 2019ITTST...9....1H. doi : 10.1109/TTHZ.2018.2884852 . S2CID  57764017.
  54. ^ Гавидель, Али; Мюллюмяки, саамы; Кокконен, Микко; Терво, Нуутти; Нело, Микко; Янтунен, Хели (2021). «Демонстрация работы радиолинии субТГц с линзовой антенной». Письма о прогрессе в исследованиях в области электромагнетизма . 99 : 119–126. дои : 10.2528/PIERL21070903 . S2CID  237351452.
  55. ^ Долгашев, Валерий; Тантави, Сами; Хигаси, Ясуо; Спатаро, Бруно (25 октября 2010 г.). «Геометрическая зависимость радиочастотного пробоя в нормальных проводящих ускоряющих структурах». Applied Physics Letters . 97 (17): 171501. Bibcode : 2010ApPhL..97q1501D. doi : 10.1063/1.3505339.
  56. ^ Нанни, Эмилио А.; Хуан, Вэньцянь Р.; Хонг, Кён Хан; Рави, Кустубан; Фаллахи, Арья; Мориена, Густаво; Дуэйн Миллер, RJ; Кертнер, Франц X. (6 октября 2015 г.). «Линейное ускорение электронов с помощью терагерцового диапазона». Природные коммуникации . 6 (1): 8486. arXiv : 1411.4709 . Бибкод : 2015NatCo...6.8486N. дои : 10.1038/ncomms9486 . ПМК 4600735 . ПМИД  26439410. 
  57. ^ Jing, Chunguang (2016). «Диэлектрические кильватерные ускорители». Обзоры ускорительной науки и техники . 09 (6): 127–149. Bibcode : 2016RvAST...9..127J. doi : 10.1142/s1793626816300061.
  58. ^ Томпсон, MC; Бадаков, H.; Кук, AM; Розенцвейг, JB; Тихоплав, R.; Трэвиш, G.; и др. (27 мая 2008 г.). «Пределы пробоя кильватерных полей, управляемых электронным пучком с напряжением гигавольт на метр, в диэлектрических структурах». Physical Review Letters . 100 (21): 214801. Bibcode : 2008PhRvL.100u4801T. doi : 10.1103/physrevlett.100.214801. OSTI  933022. PMID  18518609. S2CID  6728675.
  59. ^ O'Shea, BD; Andonian, G.; Barber, SK; Fitzmorris, KL; Hakimi, S.; Harrison, J.; et al. (14 сентября 2016 г.). "Наблюдение за ускорением и замедлением в диэлектрических кильватерных ускорителях с градиентом гигаэлектрон-вольт на метр". Nature Communications . 7 (1): 12763. Bibcode :2016NatCo...712763O. doi : 10.1038/ncomms12763 . PMC 5027279 . PMID  27624348. 
  60. ^ Пономаренко, А.А.; Рязанов, МИ; Стриханов, М.Н.; Тищенко, А.А. (2013). «Терагерцовое излучение электронов, движущихся через волновод с переменным радиусом, на основе механизмов Смита–Перселла и Черенкова». Ядерные приборы и методы в физических исследованиях. Раздел B: Взаимодействие пучков с материалами и атомами . 309 : 223–225. Bibcode : 2013NIMPB.309..223P. doi : 10.1016/j.nimb.2013.01.074.
  61. ^ Лекомцев, К.; Арышев, А.; Тищенко, А.А.; Шевелев, М.; Пономаренко, А.А.; Каратаев, П.; и др. (2017). «Суб-ТГц излучение из диэлектрических капилляров с отражателями». Ядерные приборы и методы в физических исследованиях. Раздел B: Взаимодействие пучков с материалами и атомами . 402 : 148–152. arXiv : 1706.03054 . Bibcode : 2017NIMPB.402..148L. doi : 10.1016/j.nimb.2017.02.058. S2CID  119444425.
  62. ^ Лекомцев, К.; Арышев, А.; Тищенко, А.А.; Шевелев, М.; Ляпин, А.; Богерт, С.; и др. (10 мая 2018 г.). "Ускорение электронного пучка с помощью драйвера-свидетеля в диэлектрических капиллярах мм-масштаба". Physical Review Accelerators and Beams . 21 (5): 051301. Bibcode :2018PhRvS..21e1301L. doi : 10.1103/physrevaccelbeams.21.051301 .
  63. ^ abc Раппапорт, Теодор С.; Син, Юньчжоу; Канхере, Оджас; Цзюй, Шихао; Маданаяке, Арджуна; Мандал, Сумьяджит; Альхатиб, Ахмед; Трихопулос, Георгиос К. (2019). «Беспроводная связь и приложения выше 100 ГГц: возможности и проблемы для 6G и за его пределами». Доступ IEEE . 7 : 78729–78757. Бибкод : 2019IEEA...778729R. дои : 10.1109/ACCESS.2019.2921522 . ISSN  2169-3536.
  64. ^ Ишигаки, К.; Сираиши, М.; Сузуки, С.; Асада, М.; Нишияма, Н.; Араи, С. (2012). «Характеристики прямой модуляции интенсивности и беспроводной передачи данных терагерцовых резонансных туннельных диодов». Electronics Letters . 48 (10): 582. Bibcode : 2012ElL....48..582I. doi : 10.1049/el.2012.0849.
  65. ^ abc "Milestone for Wi-Fi with 'T-rays'". BBC News . 16 мая 2012 г. Получено 16 мая 2012 г.
  66. ^ Chacksfield, Marc (16 мая 2012 г.). «Ученые демонстрируют будущее Wi-Fi – преодолевают барьер в 3 Гбит/с». Tech Radar . Получено 16 мая 2012 г.
  67. ^ "Новый чип обеспечивает рекордную скорость беспроводной передачи данных". techcrunch.com . 22 ноября 2011 г. Получено 30 ноября 2011 г.
  68. ^ Clausell, A. (11 сентября 2020 г.). Рекорды расстояний (PDF) . ARRL.org (Отчет). Мировой рейтинг выше 50 МГц. Американская лига радиорелейной связи . Получено 19 ноября 2020 г.
  69. ^ Дэй, Питер; Куормби, Джон (9 мая 2019 г.). Рекорды микроволнового расстояния (Отчет). UK Microwave Group . Получено 2 августа 2019 г.
  70. ^ Австралийские записи VHF-UHF (PDF) (Отчет). Wireless Institute of Australia . 5 января 2021 г. Получено 5 января 2021 г.
  71. ^ Hu, BB; Nuss, MC (15 августа 1995 г.). «Визуализация с помощью терагерцовых волн». Optics Letters . 20 (16): 1716. Bibcode : 1995OptL...20.1716H. doi : 10.1364/OL.20.001716. PMID  19862134. S2CID  11593500.
  72. ^ Чан, Вай Лам; Дейбел, Джейсон; Миттлман, Дэниел М. (1 августа 2007 г.). «Получение изображений с помощью терагерцового излучения». Reports on Progress in Physics . 70 (8): 1325–1379. Bibcode : 2007RPPh...70.1325C. doi : 10.1088/0034-4885/70/8/R02. S2CID  17397271.
  73. ^ Принс, Джерри Л. младший; Линкс, Джонатан М. (2006). Медицинские сигналы и системы визуализации . Верхняя Сэддл-Ривер, Нью-Джерси: Pearson Prentice Hall. ISBN 978-0-13-065353-6.
  74. ^ Маршалл, Джеральд Ф.; Штутц, Гленн Э., ред. (2012). Справочник по оптическому и лазерному сканированию (2-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. ISBN 978-1-4398-0879-5.
  75. ^ Ахи, Киараш; Шахбазмохамади, Сина; Техранипур, Марк; Анвар, Мехди (13 мая 2015 г.). «Терагерцовая характеристика электронных компонентов и сравнение терагерцовой визуализации с методами рентгеновской визуализации». В Anwar, Mehdi F.; Crowe, Thomas W.; Manzur, Tariq (ред.). Труды, том 9483, Терагерцовая физика, приборы и системы IX: передовые приложения в промышленности и обороне . SPIE Sensing Technology + Applications. Балтимор, Мэриленд. Bibcode : 2015SPIE.9483E..0KA. doi : 10.1117/12.2183128. S2CID  118178651. 94830K.
  76. ^ Mueckstein, Raimund; Mitrofanov, Oleg (3 февраля 2011 г.). «Визуализация терагерцовых поверхностных плазмонных волн, возбуждаемых на золотой поверхности сфокусированным пучком». Optics Express . 19 (4): 3212–3217. Bibcode : 2011OExpr..19.3212M. doi : 10.1364/OE.19.003212 . PMID  21369143. S2CID  21438398.
  77. ^ Адам, Аурель; Брок, Янне; Со, Мин А; Ан, Кван Джун; Ким, Дай Сик; Кан, Джи-Хун; Парк, Кью-Хан; Нагель, М.; Нагель, Пол CM (19 мая 2008 г.). "Усовершенствованные измерения электрического поля в ближнем терагерцовом диапазоне на металлических апертурах с субволновым диаметром: исправление". Optics Express . 16 (11): 8054. Bibcode : 2008OExpr..16.8054A. doi : 10.1364/OE.16.008054 .
  78. ^ Кива, Тошихико; Тоноучи, Масаеши; Ямасита, Масацугу; Кавасе, Кодо (1 ноября 2003 г.). «Лазерный терагерцово-эмиссионный микроскоп для контроля электрических неисправностей в интегральных схемах». Оптические письма . 28 (21): 2058–60. Бибкод : 2003OptL...28.2058K. дои : 10.1364/OL.28.002058. ПМИД  14587814.
  79. ^ Фергюсон, Брэдли; Чжан, Си-Чэн (2002). «Материалы для терагерцовой науки и технологии» (бесплатная загрузка PDF) . Nature Materials . 1 (1): 26–33. Bibcode : 2002NatMa...1...26F. doi : 10.1038/nmat708. PMID  12618844. S2CID  24003436.
  80. ^ Tonouchi, Masayoshi (2007). "Передовая терагерцовая технология" (бесплатная загрузка PDF) . Nature Photonics . 1 (2): 97–105. Bibcode : 2007NaPho...1...97T. doi : 10.1038/nphoton.2007.3. 200902219783121992.
  81. ^ Chen, Hou-Tong; Padilla, Willie J.; Cich, Michael J.; Azad, Abul K.; Averitt, Richard D.; Taylor, Antoinette J. (2009). "Метаматериальный твердотельный терагерцовый фазовый модулятор" (PDF) . Nature Photonics . 3 (3): 148. Bibcode :2009NaPho...3..148C. CiteSeerX 10.1.1.423.5531 . doi :10.1038/nphoton.2009.3. OSTI  960853. Архивировано из оригинала (бесплатная загрузка PDF) 29 июня 2010 г. . Получено 25 августа 2022 г. . 
  82. ^ Стандарт IEEE по уровням безопасности в отношении воздействия на человека радиочастотных электромагнитных полей, от 3 кГц до 300 ГГц (отчет). Институт инженеров по электротехнике и электронике . 2005. IEEE C95.1–2005.
  83. ^ Американский национальный стандарт безопасного использования лазеров (отчет). Американский национальный институт стандартов . 2007. ANSI Z136.1–2007.
  84. ^ ab Александров, БС; Гелев, В.; Бишоп, АР; Ушева, А.; Расмуссен, КО (2010). «Динамика дыхания ДНК в присутствии терагерцового поля». Physics Letters A . 374 (10): 1214–1217. arXiv : 0910.5294 . Bibcode :2010PhLA..374.1214A. doi :10.1016/j.physleta.2009.12.077. PMC 2822276 . PMID  20174451. 
  85. ^ «Как терагерцовые волны разрывают ДНК». MIT Technology Review . Emerging Technology из arXiv. 30 октября 2010 г. Получено 5 июня 2021 г .;
    В статье MIT Tech. Rev. в качестве источника приводится Александров и др. (2010) [84] .
  86. ^ Swanson, Eric S. (2010). "Моделирование реакции ДНК на терагерцовое излучение". Physical Review E. 83 ( 4): 040901. arXiv : 1012.4153 . Bibcode : 2011PhRvE..83d0901S. doi : 10.1103/PhysRevE.83.040901. PMID  21599106. S2CID  23117276.
  87. ^ Fitzgerald, AJ; Berry, E.; Zinov'Ev, NN; Homer-Vanniasinkam, S.; Miles, RE; Chamberlain, JM; Smith, MA (2003). «Каталог оптических свойств тканей человека на частотах терагерца». Journal of Biological Physics . 29 (2–3): 123–128. doi :10.1023/A:1024428406218. PMC 3456431 . PMID  23345827. 

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки