Synchrotron to typ akceleratora cyklicznego, który wykorzystuje pola magnetyczne, aby cząsteczki poruszały się po długich torach, dopóki nie wyemitują promieni X. Teraz zespół naukowców z University of Michigan dokonał tego na małym mikrochipie, popychając wiązkę światła wzdłuż okrągłej ścieżki, aby stworzyć promieniowanie terahercowe.
Naukowcy wykorzystali laser do wyemitowania czerwonego światła. Zmienili jego ścieżkę z normalnej linii prostej, używając w tym celu metamateriału w postaci milionów niewielkich anten osadzonych na krysztale tantalanu litu. Aby podróżować w kręgu, wiązka światła musi przyspieszyć, przekraczając normalną prędkość światła w materiale (światło porusza się wolniej, gdy przechodzi przez materię.) To przyspieszenie wytwarza pole elektromagnetyczne w krysztale i emituje dodatkową energię w postaci promieniowania o wartości około 1 teraherca.
Tak zwane promienie T istnieją w dalekiej podczerwieni części widma elektromagnetycznego, tuż poniżej mikrofal. Są przydatne np. w zabezpieczaniu lotnisk, ponieważ mogą identyfikować substancje i przenikają przez materiały bez powodowania szkód. Naukowcom udało się uzyskać wiązkę światła czerwonego, ale tylko 5 procent zostało przekształcone w promienie T. Emisja terahercowa była szerokopasmowa, co jest przydatne w spektroskopii, ale węższa częstotliwość byłaby lepsza w przypadku innych zastosowań. Wygląda więc na to, że będzie trzeba poszukać innych, wydajniejszych materiałów niż złoto.
[Źródło: spectrum.ieee.org; grafika: University of Michigan]
Czytaj też: Endoskop z metamateriału jeszcze dokładniej zbada ludzkie ciało
