Kas ir Terahercs?

Elektromagnētiskā spektra terahercu daļa ir definēta kā starojums ar frekvenci no 300 gigaherciem (3 × 1011 Hz) līdz 3 teraherciem (3 × 1012 Hz), kas atbilst viļņu garumiem no 1 milimetra līdz 100 mikrometriem. Tas šos viļņus novieto starp gara viļņa garuma infrasarkano un īsu viļņu garuma mikroviļņu starojumu. To viļņu garumam, kas ir mazāks par milimetru, šos viļņus sauc arī par submilimetru viļņiem, kā tas atspoguļojas astronomijas iekārtās, kas uztver šos viļņus no kosmosa, piemēram, Caltech Submillimeter Observatory Kalifornijā un Heinriha Herca submilimetru teleskops Arizonā.

Tāpat kā infrasarkanie viļņi, kuru daļu dažreiz uzskata par terahercu viļņiem, terahercu starojumu nelielos daudzumos izstaro visi objekti ar jebkuru temperatūru, kas nozīmē visu Visumā. Tomēr atšķirībā no viļņiem tuvajā infrasarkanajā spektrā terahercu viļņi ir sastopami nelielos daudzumos. Tāpat kā infrasarkanie un mikroviļņi, tie pārvietojas taisnās līnijās un ir nejonizējoši, droši un nav radioaktīvi. Tie var pārvietoties pa dažādiem nevadošiem materiāliem, tostarp apģērbu, papīru, kartonu, koku, ēkām, keramiku un plastmasu. Tie var ceļot arī pa miglu un mākoņiem — efektīvāk nekā infrasarkano staru —, bet ne caur metālu vai ūdeni. Tāpat kā infrasarkanā gaisma, šos viļņus gandrīz pilnībā bloķē Zemes atmosfēra.

Terahercu viļņus ir izrādījies sarežģīti ģenerēt un novērot, jo tie ir uzticami terahercu starojuma avoti, kas tika izstrādāti tikai 1990. gados. Tie ietver žirotronu, atpakaļgaitas viļņu oscilatoru, sinhrotronu gaismas avotus, tālo infrasarkano lāzeru, kvantu kaskādes lāzeru, brīvo elektronu lāzeru un fotosajaukšanas avotus. Kopš 1990. gadiem šo viļņu izpēte ir sākusies, un šī starojuma komercializācija un izmantošana ir bijusi lēna. Izmantotās lietojumprogrammas ietver medicīnisko attēlveidošanu, drošību, materiālu analīzi, kondensētu vielu izpēti spēcīgos magnētiskos laukos, submilimetru astronomiju, veco slāņu skatīšanu uz gleznas uz mākslas darba, satelīta-satelītu vai gaisa kuģa-satelītu sakarus. un kvalitātes kontroles attēlveidošana ražošanai.