{"id":24799,"date":"2012-01-31T15:50:52","date_gmt":"2012-01-31T12:50:52","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=24799"},"modified":"2012-01-31T15:50:52","modified_gmt":"2012-01-31T12:50:52","slug":"saavutati-rekordkorged-dioodkiirguse-teraherts-sagedused","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=24799","title":{"rendered":"Saavutati rekordk\u00f5rged dioodkiirguse teraherts-sagedused"},"content":{"rendered":"

Saksa ning Jaapani teadlased on koost\u00f6\u00f6na v\u00e4lja arendanud resoneerival tunneldioodil (resonant-tunneling diode<\/em>) p\u00f5hineva kiibi, mis suudab toatemperatuuril toota 1.111 THz (1012<\/sup> Hz) sagedusega raadiolaineid. Tegemist on vastava seadmeklassi uue sagedusrekordiga. Suhteliselt odava pooljuhtseadme abil on n\u00e4iteks v\u00f5imalik luua paremaid l\u00e4bivalgustusseadmeid.<\/strong><\/p>\n

\"\"<\/a>

Darmstadti resoneeriv tunneldiood edastab raadiosignaale sagedusega 1.11 THz (1012 Hz). Pildil asub diood horisontaalse V otsas, paistes lainelise joonena.<\/p><\/div>\n

1012 <\/sup>sageduspiirkond, mille lainepikkus varieerub 0.1 \u2013 1 mm vahel, on suhteliselt uus t\u00f6\u00f6p\u00f5ld. Millimeetrist v\u00e4iksema lainepikkusega kiirgust tootvad seadmed on klassikaliselt kohmakad ja kallid. Lisaks suudavad osad neist, n\u00e4iteks kvantkaskaadlaserid, t\u00f6\u00f6tada vaid kr\u00fcogeensetel temperatuuridel.<\/p>\n

Paljud materjalid, muuhulgas ka kangad, on terahertsise valguse poolt kergesti l\u00e4bistatavad, mist\u00f5ttu on vastavad seadmed kasutusel lennujaamades ja teistes k\u00f5rgeid turvan\u00f5udeid j\u00e4rgivates asutustes. Lisaks kasutatakse l\u00fchikesi lainepikkusi pideva lahutusega spektroskoopias (time domain spectroscopy<\/em>), millega on v\u00f5imalik peegelduva valguse faasinihete t\u00f5ttu uurida vahemaa tagant materjalide keemilist struktuuri. Osade uurijate kohaselt on v\u00f5imalik teraherts-lainetega v\u00e4lja vahetada meditsiinis kasutatav r\u00f6ntgenkiirgus. \u00a0Mida k\u00f5rgem on lainepikkus, seda parem on saadavate kujutiste resolutsioon, mis on \u00fclioluline n\u00e4iteks mammograafias.<\/p>\n

Eelmist sagedusrekordit hoidis Jaapani NTT Fotoonikalabor ning Tokyo<\/p>\n

\"\"<\/a>

L\u00e4hem vaade Darmstatis valmistatud 44 \u00b5m pikkusega resoneerivale tunneldioodile.<\/p><\/div>\n

tehnoloogiainstituut. 2010. aastal oli nende poolt valmistatud seade v\u00f5imeline kiirgama 1.04 THz laineid v\u00e4ljundv\u00f5imsusega \u00a07 \u00b5W (10-6<\/sup> W). Saksamaal v\u00e4lja t\u00f6\u00f6tatud seadme v\u00e4ljundv\u00f5imsus on aga 0.1 \u00b5W.<\/p>\n

Resoneeriv-tunneldiood koosneb kahe isoleeriva kihi vahele mahutatud kvantkaevust (quantum well<\/em>). Isoleerivad kihid on \u00fchenduses dopeeritud InGaAs pooljuhtidega, mis moodustavad kiirguri emitteri ning kollektori, k\u00e4itudes elektronreservuaaridena. Pinge rakendamisel kvantkaevule liiguvad elektronid emitterilt kollektorile. Tekkiv pinge ja voolu suhe on mittelineaarne. Esialgse pinge kasvades suureneb ka vool, ent alates teatud nivoost muutub seadme diferentsiaalne juhtivus (differential conductance<\/em>) negatiivseks ning vool langeb j\u00e4rsult. \u00dchendades seadme resonaatoriga on eelkirjeldatud protsessi abil v\u00f5imalik saavutada resonants, mis on kiirgusprotsessi aluseks.<\/p>\n

V\u00e4ljundv\u00f5imsus on k\u00fcll madal, ent m\u00f5lema riigi t\u00f6\u00f6r\u00fchmad on edumeelsed ning arvavad, et dioodi struktuuri peenh\u00e4\u00e4lestus v\u00f5ib v\u00f5imsust ja sagedust veelgi t\u00f5sta. Sageduspiiriks arvatakse 2 THz, v\u00f5imsuse piiriks aga 10 \u00b5W. Praktiliste rakenduste jaoks piisab isegi Darmstati dioodi 0.1 \u00b5W v\u00f5imsusest. Kiibi signaali on m\u00f5\u00f5detud kuni meetri kauguselt, mis on pildistamiseks piisav.<\/p>\n

Sedav\u00f5rd k\u00f5rge sagedusega kiirgusel on suur ribalaius, mis v\u00f5imaldaks kasu l\u00f5igata ka raadiotehnikal. Probleemiks on tugev neeldumine atmosf\u00e4\u00e4ris.<\/p>\n

Londoni \u00dclikooli professori Michael Pepperi s\u00f5nul on resoneeriva-tunneldioodi rakendusp\u00f5ld arvatust kitsam, sest j\u00e4\u00e4b vajaka mitmes olulises pisiasjas. N\u00e4iteks ei ole v\u00f5imalik t\u00f6\u00f6tada impulssre\u017eiimis ega toota jooksvalt muundatavat sagedusspektrit. \u201eK\u00fcll aga on v\u00f5imalik \u00fchel t\u00f6\u00f6sagedusel p\u00f5hinev pildistamis- ning raadiotehnika v\u00e4heste neeldumiskadudega keskkondades,\u201c lisab Peppler.<\/p>\n

Allikas: IEEE<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Saksa ning Jaapani teadlased on koost\u00f6\u00f6na v\u00e4lja arendanud resoneerival tunneldioodil (resonant-tunneling diode) p\u00f5hineva kiibi, mis suudab toatemperatuuril toota 1.111 THz (1012 Hz) sagedusega raadiolaineid. Tegemist on vastava seadmeklassi uue sagedusrekordiga. Suhteliselt odava pooljuhtseadme abil on n\u00e4iteks v\u00f5imalik luua paremaid l\u00e4bivalgustusseadmeid. 1012 sageduspiirkond, mille lainepikkus varieerub 0.1 \u2013 1 mm vahel, on suhteliselt uus t\u00f6\u00f6p\u00f5ld. Millimeetrist […]<\/p>\n","protected":false},"author":449,"featured_media":24800,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[16],"tags":[],"class_list":{"0":"post-24799","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-teadusuudis","8":"entry"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/24799","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/449"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=24799"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/24799\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/24800"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=24799"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=24799"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=24799"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}