يفتح مضخم الجرافين احتمالية استخدام ترددات كان يتعذر الوصول إليها سابقًا

ابتكرت مجموعة علمية تعمل في معهد لوبورو جهازًا فريدًا قادرًا على التضخيم في وقت مبكر موجات التيراهيرتز المراوغة هي مضخم للجرافين ، وهذا بدوره يفتح الطريق أمام ثورة جديدة التقنيات.

ما هي موجات تيراهيرتز

تقع موجات تيراهيرتز بين الأشعة تحت الحمراء والميكروويف في طيف تردد الضوء ، ولكن بسبب الطاقة المنخفضة للغاية ، لم يتمكن العلماء بعد من استخدام إمكاناتهم.

تُعرف هذه الظاهرة عمومًا باسم "فجوة تيراهيرتز".

إن القدرة على التسجيل ، بل وأكثر من ذلك لتضخيم موجات THz ، ستفتح إمكانيات جديدة في الطب ، والاتصالات ، وصناعة الفضاء ، إلخ. ولكن ربما كان أهم تطبيق لهذه الموجات هو القدرة على استبدال أجهزة الأشعة السينية بآلات تيراهيرتز الآمنة تمامًا.

ولكن قبل اختراع مضخم الجرافين ، كانت الأطوال الموجية من 3 مم إلى 30 ميكرومتر كان من المستحيل استخدامه ، حيث كانت هناك إشارة ضعيفة للغاية من جميع المصادر الموجودة.

إنشاء مكبر جديد للجرافين (ترانزستور)

تمكن فريق البحث من إنشاء نوع جديد من الترانزستور البصري الذي يعمل كمضخم THz ، وذلك بفضل استخدام الجرافين والموصل الفائق عالي الحرارة.

يعتمد مبدأ تشغيل الجهاز على خصائص الجرافين ، وهو شفاف تمامًا وغير حساس للضوء ، ولا تحتوي إلكتروناته على كتلة. لذا فإن مكبر الصوت مصنوع من طبقتين من الجرافين وطبقة واحدة فائقة التوصيل.

هناك يتم التقاط إلكترونات الجرافين عديمة الكتلة ، فيما يسمى بـ "الشطيرة". وهذا الهيكل كله متصل بمصدر طاقة

لذلك ، عندما يضرب إشعاع تيراهيرتز طبقة الجرافين الشفافة الخارجية ، يتم تحويل فوتونات الترانزستور THz إلى الإلكترونات عديمة الكتلة ، والتي يتم تحويلها بعد ذلك مرة أخرى إلى إشعاع Tz ، ولكن بسبب مصدر طاقة خارجي ، أكثر من ذلك بكثير المكثف.

وبالتالي ، هناك انعكاس للإشارة المضخمة التي جاءت إلى مكبر الصوت من الخارج.

أي أن الجهاز يعكس شعاعًا أقوى من الضوء مقارنةً بالشعاع القادم.

لذلك ، وفقًا للبروفيسور Kusmartsev ، يعمل المهندسون على قدم وساق على تطوير الجهاز ، وربما تكون النماذج الأولية جاهزة للاختبار الكامل في غضون عام.

احتمالات مكبر الصوت الجديد

في الواقع ، يفتح الجهاز الجديد (إذا تعلق الأمر بالاستخدام التجاري الكامل) أوسع الاحتمالات ، لأن عالمنا يفيض فعليًا بإشعاع THz.

لا تمتص جميع الكائنات الحية الضوء فحسب ، بل تبعثه أيضًا في نطاق تيراهيرتز. أي ، من خلال دراسة هذا الطيف ، يمكن للمرء أن يفهم العديد من العمليات الكيميائية الحيوية في عملية العمل ، على سبيل المثال ، الدماغ.

سيؤدي الاستخدام النشط لإشعاع تيراهيرتز إلى رفع مجالات مثل التصوير والتصوير المقطعي والعسل إلى مستوى جديد تمامًا. التشخيص والرقابة البيئية والتعريف الحيوي.

تم نشر هذا الاكتشاف الفريد في رسائل المراجعة البدنية.

إذا كنت تحب المادة ، فقم بتقييمها وإعادة نشرها. تم نشر المقال الأصلي على الموقع energofiksik.com