Ученые Томского политехнического университета вместе с коллегами из испанских вузов предложили простой способ, как с помощью маленького кубика из тефлона увеличить чувствительность приемников терагерцового излучения в 3,5 раза. Кубик размером в 1 мм достаточно разместить на поверхности приемника, никак не меняя внутреннее устройство самого приемника. 

 
 
Такие приемники применяются, например, в сканерах для персонального досмотра, спектрометрах, а в медицине — в приборах для диагностики рака кожи, ожоговых ран, патологических изменений крови. Результаты экспериментов опубликованы в журнале Optics Letters (IF: 3,714; Q1).  

На шкале электромагнитных волн терагерцовый диапазон располагается между микроволновым и инфракрасным. К нему относятся волны с длиной меньше 1 мм. Они способны проникать сквозь различные материалы, но, в отличие от рентгеновских лучей, это не приводит к ионизации атомов вещества. 

«Приемники терагерцового излучения — это, как правило, достаточно компактные устройства. Повышение их чувствительности и других параметров сегодня интересует исследователей в разных странах. Так как, чем выше чувствительность, тем более слабые сигналы можно улавливать и точнее проводить измерения, — говорит один из авторов статьи, профессор отделения электронной инженерии Инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности ТПУ Олег Минин. —Большинство исследователей пытаются решить этот вопрос, меняя конструкцию самого приемника и материалы, из которых он сделан. Это сложно и зачастую дорого. Наше решение лежит буквально на поверхности». 

В экспериментах ученые использовали микрочастицу в форме кубика из тефлона — доступного диэлектрического материала, через которой способны проникать электромагнитные волны терагерцового диапазона. Кубик размещали на поверхности приемника. 

«Внутри приемника находится чувствительная площадка. Она бывает из разных материалов, но ее характерный размер всегда меньше длины волны. Именно эта зона отвечает за улавливание электромагнитных волн и передачу. Наш кубик за счет формы и самого материала обладает способностью хорошо фокусировать излучение, попадающее на чувствительную площадку детектора, в размер, ограниченный или меньше дифракционного предела. Эксперименты, проведенные совместно с испанскими коллегами, это подтвердили: частица фокусировала излучение, на выходе оно попадало точно в чувствительную зону», — поясняет Олег Минин. ​

По словам ученых, разработанный метод повышения чувствительности детекторов без изменения их конструкции применим практически к любым детекторам различных диапазонов. 

Во время экспериментов ученые зафиксировали увеличение чувствительности на 11 децибел, что 3,5 раза выше стандартных параметров детектора. 

В исследовании принимали участие ученые Саламанкского университета (Испания), Политехнического университета Валенсии (Испания), Института физики высоких давлений Польской академии наук и Имперского колледжа Лондона. Проект поддержан грантом по Программе повышения конкурентоспособности ТПУ. 


Источники

Найден простой способ повысить чувствительность терагерцовых приемников в 3,5 раза
Pcnews.ru, 23/06/2021
Найден простой способ повысить чувствительность терагерцовых приемников в 3,5 раза
Otima.ru, 23/06/2021
Как увеличить чувствительность приемников терагерцового излучения в 3,5 раза. Новый способ ученых РФ и их зарубежных коллег
Поиск (poisknews.ru), 23/06/2021
Найден простой способ повысить чувствительность терагерцовых приемников в 3,5 раза
Se7en Solution (se7en.ws), 23/06/2021
Найден простой способ повысить чувствительность терагерцовых приемников в 3,5 раза
Php (php.ru), 23/06/2021
Ученые нашли простой способ увеличить чувствительность терагерцовых приемников в 3,5 раза
Служба новостей ТПУ (news.tpu.ru), 23/06/2021
Найден простой способ повысить чувствительность терагерцовых приемников в 3,5 раза
Яндекс.Новости (yandex.ru/news), 23/06/2021
Ученые увеличили чувствительность терагерцовых приемников в 3,5 раза
InScience.News, 23/06/2021
Найден простой способ увеличить чувствительность терагерцовых приемников в 3,5 раза
Научная Россия (scientificrussia.ru), 23/06/2021
Найден простой способ повысить чувствительность терагерцовых приемников в 3,5 раза
Pvsm.ru (pvsm.ru), 23/06/2021

Похожие новости

  • 25/02/2020

    Томские ученые разработали выгодную стратегию утилизации отходов

    ​Ученые Томского политехнического университета разработали стратегию совместной утилизации промышленных и коммунальных отходов путем сжигания их в составе композиционного топлива, сообщают РИА Новости.
    673
  • 07/02/2020

    Ученые ТПУ изучат, как условия космоса влияют на новый модуль МКС

    ​Проект «Исследование воздействия динамических нагрузок на корпусные элементы модуля российского сегмента Международной космической станции с использованием многоуровневого динамического моделирования» вошел в Долгосрочную программу экспериментов на МКС.
    664
  • 19/02/2021

    Данные учёных ТГУ помогут в обследовании пациентов с инсультом

    Учёные лаборатории нейробиологии ТГУ в ходе серии экспериментов, проведённых с использованием модели ишемического инсульта у крыс, получили новые данные о процессах, которые происходят в очаге поражения головного мозга.
    854
  • 07/11/2019

    Более 30 студентов и аспирантов ТПУ получили стипендии Президента и Правительства РФ

    ​В числе стипендиатов Президента РФ — четыре студента и семь аспирантов Томского политехнического университета. Стипендию Правительства России будут получать 13 студентов и семь аспирантов. В течение учебного года, помимо основной, они ежемесячно будут получать дополнительную стипендию.
    1816
  • 24/12/2020

    Алексей Гоголев: «Мы сумели выполнить все обязательства и не снизить планку»

    И.о. руководителя Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ рассказал о достижениях коллектива школы в 2020 году, планах и задачах на следующий год.  2020 год в силу понятных причин стал для нас крайне непростым, но мы достойно выдержали удар, сумев выполнить все обязательства по грантам, программам, не допустить снижения основных индикаторов исследовательской деятельности.
    1135
  • 22/06/2021

    #cтартапдиплом: в РФ запустят производство легких рам для велосипедов

    ​Стартап по производству новых сверхлегких и прочных карбоново-титановых рам для велосипедов, в котором участвует студентка факультета журналистики ТГУ Кристина Клюева, стартует в течение ближайших двух лет.
    466
  • 11/03/2021

    Эксперты предлагают новые разработки для развития фотоники

     Более 30 проектов по развитию фотоники предложили к реализации участники стратегической сессии в Пермском государственном национальном исследовательском университете (ПГНИУ). Завершилось проведение стратегической сессии «Стратегическое развитие консорциума и Центра компетенций Национальной технологической инициативы (НТИ) по направлению сквозной технологии Фотоника на 2021-2024 годы», организованной Центром компетенций по сквозной технологии НТИ «Фотоника» ПГНИУ совместно с Пермской научно-производственной приборостроительной компанией.
    452
  • 07/12/2020

    Единственное в России производство радиофармпрепарата с таллием-199 запущено на циклотроне ТПУ

    ​На циклотроне Томского политехнического университета запущено производство радиофармпрепарата «Таллия хлорид, 199Tl» на основе радиоактивного изотопа таллия-199. На сегодняшний день оно единственное в России.
    1027
  • 17/03/2021

    «Начинку» датчиков для беспилотников и высокочувствительный прибор для измерения разности напряжений разработали в ТПУ аспиранты из Вьетнама

    Электронные компоненты датчиков для автономной навигации беспилотников и высокочувствительный прибор для измерения разности напряжений разработали в Томском политехническом университете молодые ученые из Вьетнама Ло Ван Хао и Буй Дык Бьен.
    577
  • 28/12/2020

    Александр Матвеев: «Нашему коллективу по плечу достижение амбициозных целей»

    ​​Александр Матвеев, руководитель Инженерной школы энергетики, рассказал, каким был для коллектива 2020 год, а также о задачах и планах на будущее. ​   В 2020 году глобальной задачей для нашей школы и всего университета стало обеспечение учебного процесса в невероятно сложных условиях пандемии без потери качества образования.
    684