太赫辐射

✍ dations ◷ 2025-09-06 10:43:09 #电磁波谱,太赫技术

太赫辐射,又称THz波或太赫茲,包含了频率为0.3到3 THz的电磁波。该术语适用于从电磁辐射的毫米波波段的高频边缘(300 GHz)和低频率的远红外光谱带边缘(3000 GHz)之间的频率,对应的波长的辐射在该频带范围从1mm到0.1mm(或100μm),所以也叫作“亚毫米波段”。

目前,国际上对太赫兹辐射已达成如下共识,即太赫兹是一种新的、有很多独特优点的辐射源;太赫兹技术是一个非常重要的交叉前沿领域,给技术创新、国民经济发展和国家安全提供了一个非常诱人的机遇。它之所以能够引起人们广泛的关注、有如此之多的应用,首先是因为物质的太赫兹光谱(包括透射谱和反射谱)包含着非常丰富的物理和化学信息,所以研究物质在该波段的光谱对于物质结构的探索具有重要意义;其次是因为太赫兹脉冲光源与传统光源相比具有很多独特的性质。

THz波(太赫兹波)或称为THz射线(太赫兹射线)是从上个世纪80年代中后期,才被正式命名的,在此以前科学家们将统称为远红外射线。太赫兹波是指频率在0.1THz到10THz范围的电磁波,波长大概在0.03到3mm范围,介于微波与红外之间。实际上,早在一百年前,就有科学工作者涉及过这一波段。在1896年和1897年,Rubens和Nichols就涉及到这一波段,红外光谱到达9um(0.009mm)和20um(0.02mm),之后又有到达50um的记载。之后的近百年时间,远红外技术取得了许多成果,并且已经产业化。但是涉及太赫兹波段的研究结果和数据非常少,主要是受到有效太赫兹产生源和灵敏探测器的限制,因此这一波段也被称为THz间隙。随着80年代一系列新技术、新材料的发展,特别是超快技术的发展,使得获得宽带稳定的脉冲THz源成为一种准常规技术,THz技术得以迅速发展,并在实际范围内掀起一股THz研究热潮。

太赫兹辐射是任意温度高于约10K的物体的黑体辐射的一部分。

在2012年,几种太赫兹辐射的产生源有:

在2012年5月,从日本东京工业大学的研究人员的一个团队发表在使用T-射线的无线数据传输已创下新的纪录,并建议在未来它们被用来作为数据传输的带宽。该团队的概念验证装置使用的谐振隧穿二极管(en:resonant tunneling diode, RTD),其中的电压下降的电流增加,造成二极管“共振”,并产生在太赫兹波段的波。使用该RTD,研究人员发送出542 GHz的信号,得到的数据传输速率是每秒3千兆位(Gigabits)。该演示比目前的Wi-Fi标准的快20倍的速度,和比此前的11月份的数据传输设置的记录快一倍。太赫兹Wi-Fi可能仅能在大约10米(33英尺)范围内工作,但“理论上”数据传输速度可以高达100 Gbit/s。



相关

  • 人均国民生产总值国民生产总值(英语:Gross National Product,缩写:GNP),台湾亦称国民生产毛额,在描述地区性生产时称本地居民生产总值或地区居民生产总值,即某一区域公民一年内所生产的最终产品(包括
  • 成员联合国安全理事会成员包括五个常任理事国和十个非常任理事国。安全理事会的常任理事国名额为五个,自1945年联合国成立以来一直未变;其中,中国的代表权在1971年时,通过联合国大会
  • 沃尔特·科恩沃尔特·科恩(英语:Walter Kohn,1923年3月9日-2016年4月19日)出生于奥地利维也纳,1998年与约翰·波普共同得到诺贝尔化学奖。科恩在密度泛函理论的发展中扮演了关键角色。1901年:范
  • 原发性肝细胞癌肝细胞癌 (Hepatocellular carcinoma,简称HCC)是成年人中最常见类型的慢性肝癌,并且在肝硬化的患者中也是最常见的死亡原因。它发生在慢性肝脏炎症的环境中,并且与慢性病毒性肝
  • 加拿大广播电视及通讯委员会加拿大广播电视及通讯委员会(英语:Canadian Radio-television and Telecommunications Commission,法语:Conseil de la radiodiffusion et des télécommunications canadienne
  • 蒙泰威尔第克劳迪奥·乔瓦尼·安东尼奥·蒙特威尔第(意大利语:Claudio Giovanni Antonio Monteverdi,1567年5月15日-1643年11月29日),意大利作曲家、制琴师。出生于意大利北部克雷莫纳市的他
  • 克雷伯氏循环三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle) ,亦作柠檬酸循环(citric acid cycle),是有氧呼吸的第二阶段。该循环以循环中一个重要中间体柠檬酸命名,又因为柠檬酸是一种三元羧酸,该反应又
  • 神舟七号神舟七号飞船(以下简称神七)是中国第三个载人航天器,是中国“神舟”号系列飞船之一,在北京时间2008年9月25日21时10分4秒988毫秒由长征2F火箭发射升空。神七上载有三名宇航员分
  • 巴布烟群岛巴布延群岛,是菲律宾北部的一个群岛,北隔巴林塘海峡与巴丹群岛相望,南隔巴布延海峡与吕宋岛相望。该群岛由加拉延岛、甘米银岛、富加岛、巴布延岛和达卢皮里岛5个大岛和一些小
  • 华盛顿大火华盛顿大火(英语:Burning of Washington,法语:Incendie de Washington)是美加1812年战争期间英国军队攻陷美国首都华盛顿后,对华盛顿特区的一次大规模报复性纵火行动。1814年8月24