منحنية الخفيفة التكنولوجيا تتقلص نظام الأشعة طويلة كيلومترا إلى ملليمتر نطاق

ال DESY منشأة تسريع في هامبورغ, ألمانيا, وغني عن لأميال لاستضافة الجسيمات جعل لفات طويلة كيلومتر تقريبا في سرعة الضوء. الآن تقلصت الباحثين مثل هذا المرفق إلى حجم شريحة كمبيوتر.

إنشاء جامعة ميشيغان فريق بالتعاون مع جامعة بوردو جهاز جديد التي لا تزال تستوعب السرعة على طول مسارات دائرية, ولكن لإنتاج أقل ترددات الضوء في نطاق تيراهيرتز من التطبيقات مثل تحديد سندات الدولار المزيفة أو التمييز بين الأنسجة السرطانية وصحية.

“من أجل الحصول على الضوء على منحنى, لديك لنحت كل قطعة من شعاع ضوء لشدة ومرحلة معينة, والآن يمكننا أن نفعل هذا بطريقة جراحية للغاية,” قال روبرتو ميرلين, جامعة ولاية ميشيغان، بيتر A. الجماعية أستاذ الفيزياء فرانكن.

نشر المصنف في مجلة العلوم. في النهاية, هذا الجهاز يمكن تكييفه بسهولة لرقائق الكمبيوتر.

“لمزيد من مصادر تيراهيرتز لدينا, الافضل. هذا المصدر الجديد أيضا استثنائية أكثر كفاءة, ناهيك عن أنه نظام الهائل التي تم إنشاؤها في نطاق ملليمتر,” قال فلاد Shalaev, بوردو بوب وآن بورنيت أستاذ متميز لل الهندسة الكهربائية والحاسوب.

جهاز جديد الانحناءات الضوء المرئي داخل الكريستال لإنتاج “السنكروترون” إشعاع (ازرق و اخضر) عبر نبضة ضوء تسارع (أحمر) على نطاق وألف مرة أصغر من مرافق واسعة النطاق في جميع أنحاء العالم. (جامعة ميشيغان صورة / ميريديث Henstridge)تحميل صورة

الجهاز الذي بنيت ميشيغان وبوردو الباحثون يولد ما يسمى ب “السنكروترون” إشعاع, والتي تعطى الطاقة الكهرومغناطيسية من قبل الجسيمات المشحونة, مثل الإلكترونات والأيونات, التي تتحرك بسرعة مقاربة لسرعة الضوء عندما المجالات المغناطيسية ثني مساراتها.

العديد من المرافق في جميع أنحاء العالم, مثل DESY, تولد الإشعاع السنكروتروني لدراسة مجموعة واسعة من المشاكل من علم الأحياء لعلوم المواد.

لكن الجهود السابقة لثني الضوء على اتباع مسار دائري وتأتي في شكل عدسات أو جهري ضوء المكانية ضخمة جدا للتكنولوجيا على رقاقة.

وقام فريق من ميرلين وقاد ميريديث Henstridge, الآن باحث ما بعد الدكتوراه في معهد ماكس بلانك للهيكل وديناميكية من المواد, استبدال هذه الأشكال أضخم بحوالي 10 مليون هوائيات صغيرة مطبوعة على بلورة الليثيوم تنتالايت, يسمى ب “metasurface,” صمم من قبل فريق ميشيغان أنتوني ريبيتش والتي بناها باحثون من بوردو.

واستخدم الباحثون الليزر لإنتاج نبضة من الضوء المرئي الذي يستمر لمدة تريليون واحد من الثانية. مجموعة من الهوائيات تسبب نبضة الضوء لتسريع طول مسار منحني داخل البلورة.

بدلا من الجسيمات المشحونة يتصاعد لعدة كيلومترات على النهاية, ضوء نبض الإلكترونات النازحين من مواقف التوازن لخلق “لحظات ثنائي القطب.” هذه لحظات ثنائي القطب المتسارع على طول مسار منحني من نبض الضوء, مما أدى إلى انبعاث الإشعاع السنكروترون بكفاءة أكبر بكثير في نطاق تيراهيرتز.

“هذا لا يتم بناؤها لرقائق الكمبيوتر بعد, ولكن هذا العمل يدل على أن الإشعاع السنكروترون يمكن أن تساعد في نهاية المطاف تطوير مصادر تيراهيرتز رقاقة على,” وقال Shalaev.

مصدر: www.purdue.edu, بواسطة كايلا وايلز