23.01.2018
PL EN
15.05.2013 aktualizacja 15.05.2013

Diagnostyka medyczna czy wykrywanie broni dzięki terahercom

W detekcji ukrytej broni czy w obrazowaniu zmian w głębszych warstwach skóry stosować można promieniowanie terahercowe. Polsko-francuska grupa fizyków opracowała nowe źródło takiego promieniowania, które może okazać się przełomem w stosowaniu takiej techniki.

Promieniowanie terahercowe (rzędu 10^12 Hz), nazywane także promieniowaniem elektromagnetycznym w zakresie dalekiej podczerwieni, jest tłumione w substancjach przewodzących prąd elektryczny, takich jak metale, oraz w wodzie i w elektrolitach, natomiast są bardzo słabo tłumione w tzw. dielektrykach, czyli np. tłuszczach, tworzywach sztucznych, zębinie, kościach, papierze czy też w odzieży - poinformowano w przesłanym PAP komunikacie Instytutu Fizyki PAN w Warszawie.

Promieniowanie terahercowe jest przy tym bezpieczne dla organizmów żywych. Może w związku z tym być wykorzystywane na przykład w dermatologii do bezinwazyjnego obrazowania struktury zmian głębszych warstw skóry ludzkiej (np. przy oparzeniach i czy podejrzeniach zmian patologicznych), czy w stomatologii, zastępując nieobojętną dla zdrowia rentgenoskopię. Promieniowanie terahercowe wykorzystywane jest także do kontroli jakości zapakowanej żywności, do detekcji ukrytej pod ubraniem broni czy analizy zawartości chemicznej zaklejonych kopert.

Jak wyjaśniono w komunikacie, głównym problemem w rozpowszechnieniu technik opartych na promieniowaniu terahercowym były dotychczas trudności w uzyskaniu odpowiednich źródeł tego promieniowania i niedrogich, czułych detektorów. Tymczasem grupa badaczy z Instytutu Fizyki PAN z dwiema grupami naukowców z Paryża (Laboratoire Pierre Aigrain, Ecole Normale Superieure oraz Institut des Nanosciences de Paris) opracowała nowe, przestrajalne półprzewodnikowe źródło promieniowania terahercowego.

Wyniki tych prac ukazały się w prestiżowym czasopiśmie "Physical Review Letters". Fizycy spodziewają się, że może to być milowy krok na drodze do upowszechnienia zastosowań promieniowania terahercowego.

Autorzy publikacji pokazali, że efektywnymi źródłami promieniowania elektromagnetycznego dalekiej podczerwieni mogą być "modulacyjnie domieszkowane studnie kwantowe zbudowane z rozcieńczonych półprzewodników magnetycznych". Zaletą tego rozwiązania jest m.in. to, że można w nim regulować energię emitowanego promieniowania.

Badacze z IF PAN mają swój udział nie tylko w opracowaniu źródła promieniowania terahercowego, ale również zbadali sposób detekcji takiego promieniowania. "Oba te odkrycia torują drogę do potencjalnych zastosowań tego typu nanostruktur z rozcieńczonych półprzewodników magnetycznych w obszarze teraherców, w szczególności dla biologii i medycyny" - komentują przedstawiciele instytutu.

Badania w Instytucie Fizyki PAN częściowo współfinansowane były w projekcie „Kwantowe nanostruktury półprzewodnikowe do zastosowań w biologii i medycynie” w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka.(PAP)

lt/ agt/

Partnerzy

Copyright © Fundacja PAP 2018