WRÓĆ DO STRONY
GŁÓWNEJ
Nauka

Naukowcy używają metamateriału aby stworzyć niewielki synchrotron

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