Ученые из Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» (НИЯУ МИФИ) разработали новый способ получения мощного терагерцового (ТГц) излучения с уникальными свойствами, который даст возможность использовать ТГц технологии в системах безопасности, связи и научной диагностики. Результаты исследования опубликованы в журнале Applied Physics Letters.

 

Терагерцовое излучение – это излучение, которое находится на спектральной шкале между радиоволнами и видимым светом, обладая при этом рядом уникальных свойств: способность проходить через многие материалы без поглощения, оказывать на вещество специфическое неионизирующее воздействие, обеспечивать возможность передачи информации сверхвысокой плотности. Однако оно быстро поглощаются в атмосфере, распространяясь только на несколько метров, ограничивая тем самым потенциальные сферы своего применения.

Для увеличения мощности излучения, сотрудники НИЯУ МИФИ разработали уникальный плазменный излучатель,  который генерирует длинный и хорошо направленный импульс излучения с контролируемыми частотой и поляризацией.   

«Мы предложили использовать миниатюрную разомкнутую круговую антенну, облучаемую с одного края. Под воздействием сверхмощного лазерного импульса возбуждается чрезвычайно интенсивная поверхностная плазменная разрядная волна. Она распространяется по замкнутому, за счёт разлетающейся плазмы, контуру. Такое колебание тока приводит к генерации излучения с периодом, равным времени прохождения тока по контуру. В результате, энергия лазера преобразуется в мощный терагерцовый импульс с уникальными характеристиками и с очень высокой эффективностью», – пояснил доцент Института лазерных и плазменных технологий  НИЯУ МИФИ Филипп Корнеев.

По мнению авторов, разработанный подход к генерации сверхмощного ТГц излучения позволит существенно расширить область его применения в системах безопасности, связи и научной диагностики.