Fysiker från Ryska vetenskapsakademien har skapat en T-strålgenerator som kan förstöra metallstrukturer på ett sätt som är okänt för vetenskapen och testat det i handling, enligt en artikel publicerad i tidskriften Physical Review Letters.
Terahertz-strålning är ett av de mest lovande forskningsområdena inom optik, mikroelektronik och andra högteknologiska områden. I framtiden kan vågor av denna typ anpassas för ultrahastighetsinformationsöverföring, övervakning av levande cellers arbete i realtid och för många andra ändamål.
Mikhail Agranat från Joint Institute for High Temperature of the Russian Academy of Sciences i Moskva och hans kollegor upptäckte att terahertz-strålning också kan användas för andra ändamål, efter att ha skapat en anordning som kan producera T-strålar med mycket hög intensitet.
När sådana strålar kolliderar med "ogenomskinligt" material för dem, såsom metall eller vatten, absorberar det dem. I detta fall genererar strålarna elektriska fält, vars kraft kan variera kraftigt. Tidigare, som ryska forskare noterade, var styrkan hos dessa fält låg och de var intresserade av hur beteendet hos "genomskinlig" materia skulle förändras när intensiteten i dessa fält ökade.
För detta har fysiker monterat och testat en unik terahertz "laser" som gör att du kan skapa ett elektromagnetiskt fält med en spänning på upp till 100 miljoner volt per centimeter längd, vilket ungefär motsvarar vilka fält som genereras av blixtnedslag. Enligt forskare kan ingen installation i världen uppnå sådana indikatorer.
Experimentera med denna sändare, forskare avfyrade aluminiumplattor och filmer med den, och förändrade strålarnas kraft och deras andra egenskaper. Vid en viss tidpunkt slog T-ray-pulsen ett hål i folien, vilket överraskade Agranat och hans kollegor - som forskare tidigare trodde, skulle terahertz-strålning snabbt förfalla när den rör sig genom metallen och inte orsaka någon skada.
Efter att ha upptäckt detta fenomen försökte fysiker upprepa det och hitta gränsen där terahertz-strålning börjar förstöra metallen. Observationer har visat att en tillräckligt stark impuls krävs för att bränna igenom, med en energitäthet på cirka 150 milliwatt per kvadratcentimeter.
Om emitterns kraft minskar även med det minsta värdet, kommer hålet i metallplattan inte att visas, men "ärr" kommer att dyka upp på dess yta.
Kampanjvideo:
”Vi hittade en mycket överraskande effekt. Med ett stort antal pulser med en effekt under tröskeln uppstår en konstig, ovanlig typ av förstörelse. Det har ännu inte varit möjligt att förklara det, men åtminstone har vi antagit mekanismen för dess initiering. Vi tror att detta beror på elektrostriktion, en ökning av materialets volym under påverkan av ett elektriskt fält, konstaterar fysikern.
Inom en snar framtid planerar Agranat och hans kollegor att fortsätta experiment, under vilka de hoppas kunna förstå varför T-strålar börjar "bränna" hål i metallen först när de når en viss energitäthet och varför mindre kraftfulla pulser av terahertz-vågor lämnar "repor" på ytan. Självutsändare av detta slag kan användas för finbearbetning av metaller och andra ändamål.
