太赫兹频率的光击中“三明治”，并以额外的能量反射。图片来源:拉夫堡大学
英国拉夫堡大学的研究人员开发了一个系统探测和放大难以捉摸的太赫兹波，这将开辟一个技术可能性的新领域。首先受益的可能是医学和通讯领域的应用，科学家们表示，建立一种安全、无损的x射线替代方法将是首个重大技术进步。
太赫兹波的潜力
太赫兹波（THz）为科学家和工程师提供了一个充满可能性的世界。在光的频谱上，它们介于微波和红外波长之间。虽然微波和红外光在许多应用中都得到了控制，但几十年来，许多技术都是在利用它们的过程中产生的，但由于太赫兹波的能量较低，科学家获得利用太赫兹波的好处的能力受到了限制。太赫兹波的波长仅为3毫米至30微米，现有的这种波长的光源无法产生足够强的波供使用。这个问题在科学领域被称为“太赫兹间隙”
为了克服“太赫兹差距”，拉夫堡大学的科学家们开始设计一个系统，该系统具有探测和放大这些难以捉摸的波的能力，以便将它们用于创新的新技术的创造。
放大太赫兹波
为了实现这种放大，科学家团队创造了一种新的光学晶体管，作为太赫兹放大器。他们的创新使用了石墨烯，这是一种超级材料，因其强大而又薄又韧的特性，已经在科学界引起了轰动。
研究小组使用这种碳同素异形体和高温半导体来开发他们的太赫兹放大器。在一层超导体的两侧放置两层透明石墨烯，该超导体用于捕获石墨烯的无质量电子，一旦接触到太赫兹波，石墨烯就会附着在太赫兹波上，产生放大器的影响掀起波浪。
在这个过程中，太赫兹波会像镜子一样被反射回来。重要的是系统允许更多的光线需要反射这一过程使用电池或光向器件表面提供外部能量，在接触时，石墨烯将太赫兹光子转换为无质量的电子，这些电子被反射回激发的太赫兹光子。这一过程看到太赫兹光子从石墨烯获取能量以放大信号。
一种能提高技术和科学能力的装置
该团队计划继续推进他们的设备的能力，并将在不久的将来测试原型。该团队已经报告说，他们已经有了一种放大器装置，将在一年内投入商业使用。
在这种新设备的帮助下，许多技术和科学进步有望实现。拉夫伯勒大学的研究小组相信，这将证明它是实现这一目标的基础增进我们的知识关于人类大脑和自然。这是因为自然界中存在大量的太赫兹波，生物有机体发射和吸收这种波长。太赫兹波是人类尚未采用的唯一波长。多年来，依赖红外、可见光、X射线、微波和所有其他带宽的设备一直在使用这在科学和公共领域中是司空见惯的。
太赫兹波的特性使其适合发展生物学、化学、诊断学、环境控制、成像、光谱学、层析成像等科学领域。英国研究人员建立的这一装置将使多个学科的科学家首次利用和利用这种波长，为迄今为止不可能实现的众多创造打开大门。
免责声明:本文仅代表作者以个人身份发表的观点，并不代表本网站所有者和运营商阿泽网络有限公司的观点。本免责声明构成条款和条件本网站之使用。