ساخت دوربین جدید که پرتوها را تشخیص می‌دهد

گروهی از مهندسان نوع جدیدی از دوربین را ساخته اند که می تواند پرتوها را در طول موج تراهرتز (THz) تشخیص دهد. دوربین تشخیص تراهرتز

به گزارش تکناک، این سیستم تصویربرداری جدید می تواند مواد خاصی را با جزئیات بالا ببیند و آن را  برای اسکنرهای امنیتی و سایر حسگرها قابل استفاده کند.  دوربین تشخیص تراهرتز

تابش تراهرتز آن چیزی است که دارای طول موج بین امواج مایکروویو و نور مرئی است. این فرکانس ها در کلاس جدیدی از سیستم های تصویربرداری اطمینان بخش هستند. دوربین تشخیص تراهرتز

آنها می توانند به بسیاری از مواد نفوذ کنند و سطوح جدیدی از جزئیات را ثبت کنند، و مهمتر از همه،  این تشعشعات غیریونیزه هستند، به این معنی که در هنگام استفاده  در مقایسه با اشعه ایکس بر روی انسان ایمن تر می باشند.

مشکل این است که گیرنده هایی که طول موج THz را می گیرند می توانند حجیم، آهسته، گران، و کارکردن با انها در شرایط عملی دشوار یا ترکیبی از همه این مشکلات را داشته باشند.

اما در یک مطالعه جدید، محققان MIT، سامسونگ و دانشگاه مینه‌سوتا سیستمی را توسعه داده‌اند که می‌تواند پالس‌های THz را سریع، دقیق و در دما و فشار معمولی اتاق تشخیص دهد.

بخش اصلی سیستم جدید چیزی است که به عنوان نقاط کوانتومی شناخته می شود. کار اخیر نشان داده است که این ذرات ریز وقتی با امواج تراهرتز در نور مرئی برخورد می‌کنند فلورسانس می‌شوند و سپس نور مرئی می‌تواند توسط یک شناساگر دوربین معمولی گرفته شود.

تصویر حاصله نه تنها می تواند پالس های THz با شدت پایین را تشخیص دهد، بلکه به طور بالقوه قطبش پرتو را نیز آشکار می کند.

این دستگاه از چندین لایه در یک پشته تشکیل شده است. اولین لایه ردیفی از خطوط نانومقیاس طلا است که با شکاف‌های باریک از هم جدا شده‌اند و به دنبال آن لایه‌ای از نقاط کوانتومی قرار دارند.

در بالای آن یک سنسور تصویر معمولی CMOS قرار دارد که نور مرئی ساطع شده توسط نقاط کوانتومی را هنگامی که امواج تراهرتز ورودی به آن‌ها برخورد می‌کنند، دریافت می کند. برای نسخه ای از شناساگر که می تواند قطبش پرتو را ثبت کند، شکاف های افقی با لایه ای از شکاف های حلقه ای جایگزین می شوند.

این تیم می‌گوید در آزمایش‌ها، دستگاه جدید ثابت کرد که می تواند پالس‌های THz را با شدت بسیار کمتر از آنچه سیستم‌های موجود میتوانند دریافت کنند، شناسایی و دریافت کند در حالی که ابعاد  آن بسیار کوچک‌تر و ساخت آن ارزان‌تر است. در واقع، هر لایه از دستگاه را با استفاده از تکنیک های فعلی برای ساخت ریزتراشه ها میتوان ایجاد کرد. نکته مهم این است که هیچ سیستم فعلی نمی تواند قطبی شدن را به تصویر بکشد.

با این حال، هنوز کارهای زیادی برای انجام دادن وجود دارد تا اینکه این فناوری برای تجاری سازی آماده شود.

به طور خاص، این تیم می‌گوید که منابع تابش THz هنوز کاملاً دست و پا گیر هستند، اما پیچیدگی آنها نیز احتمالاً در آینده کاهش خواهد یافت.

تصویربرداری تنها استفاده بالقوه برای پرتوهای  THz در آینده  نیست .این طول موج‌ها همچنین می‌توانند پایه‌ای برای سیستم‌های ارتباطی 6G  در سال های آینده باشند.