Nature》：MIT 는 새로운 휴대용 고출력 테라헤르츠 레이저를 개발했습니다.

장쑤 레이저 연맹 소개: MIT 와 워털루 대학의 연구원들은 실험실 밖에서 테라헤르츠 레이저를 생성할 수 있는 튜닝 양자 캐스케이드 레이저라고 하는 고출력 이동식 레이저 장치를 개발했습니다. 레이저는 피부암 위치 지정 및 숨겨진 폭발물 탐지와 같은 잠재적 응용에 사용될 수 있다. 이 성과는 최근 출판된' Nature' 에 발표되었다. 가 개발한 테라헤르츠 레이저를 생성할 수 있는 튜닝 양자 계단식 레이저 는 현재까지 충분한 전력을 생산하는 테라헤르츠 레이저를 통해 2K 이하의 온도에서 실시간 이미지와 온도를 빠르게 측정할 수 있습니다. 이러한 온도는 장비의 전체 온도 강하를 통해서만 가능하므로 이 기술은 실험실에서만 사용할 수 있습니다. 최근 발간된' Nature' 에서 MIT 의 뛰어난 전자공학 교수와 계산과학 교수인 칭후 (Qing Hu) 와 그의 동료들은 양자 계단식 레이저가 온도가 25K 를 넘을 때 작업을 할 수 있다고 보도했다. 이는 이동식 냉각 시스템이 하나만 있으면 충족된다는 뜻이다. 테라헤르츠 양자 계단식 레이저, 마이크로칩 반도체 레이저를 내장한 것은 22 년에 처음 발명되었지만, 이 기술이 2K 를 넘을 때까지 작업을 하는 것은 매우 어려운 것으로 입증되었다. 이 분야에서는 물리적인 이유로 이 목표의 실현을 막았기 때문이다. 비교적 높은 온도에서 작업하고 있습니다. 우리는 최종적으로 이 기술을 소형이고 움직일 수 있는 시스템에 적용해 이 분야에서 돌파를 이룩할 수 있습니다. 실험실 밖에서는 이를 통해 이동식 테라헤르츠 이미지와 스펙트럼 시스템을 의료, 생화학, 안전 등 넓은 범위에서 즉시 적용할 수 있다고 합니다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 건강명언)

Hu 는 태헤르츠 주파수, 즉 전자파와 적외선 범위 사이의 파동을 연구하기 시작했으며, 1991 년으로 거슬러 올라갈 수 있다. 이 연구는 11 년이 걸렸고, 3 세대 학생들의 지속적인 노력으로 우리의 테라헤르츠 계단식 레이저가 22 년에 출시되었습니다. 이 글에서 보도된 최대 온도는 25K 로 이전 21 K 를 기초로 한 큰 걸음을 내딛은 것으로 여겨지는데, 이 작동 온도는 21 K 로 219 년에 얻은 결과이며, 이 결과는 212 년 얻은 온도가 2K 인 것을 기초로 7 년이 걸렸다. 이 레이저는 길이가 몇 밀리미터밖에 안 되는 두께가 사람의 머리보다 더 미세한 목표를 측정하는 것으로, 우리는 전자유출의 장애 위에 이 레이저를 위한 큰 킬러로 양자 우물 구조에 속하며 세밀하게 맞춤화된 공사와 장애물이라는 것을 이해한다. 이러한 구조 내에서 전자는 폭포처럼 내려가 계단과 같은 구조를 형성하고, 각 단계의 단계에서 빛 입자나 광자를 방출합니다. 는 저널' Nature Photonics' 에서 레이저 증배 장애 높이에서 전자의 유출을 막는 매우 중요한 혁신을 기술한 바 있다. 이는 고온에서 증가를 실현하는 현상이다. 우리는 전자 누출의 장애 위에 시스템 문제가 발생한다는 것을 이해한다. 만약 저온 온도 조절기를 사용하여 냉각할 수 없다면, Hu 는 비교적 유행하는 관점이 산란이고, 동시에 높은 장애를 동반하면 손상이 있기 때문에 높은 장애를 피해야 한다는 것을 이해한다. 연구팀은 높은 장애물과 새로운 설계에 사용되는 밴드 구조에 적합한 매개변수를 개발했습니다. 연구팀의 가장 큰 공헌은 양자장치의 시뮬레이션과 제조로 THz 광자의 도전에 매우 중요한 진전을 이뤘다는 점이다. 한 의학 설정에서 소형 카메라와 탐지기를 포함한 새로운 이동식 레이저 시스템은 콘센트가 있는 곳마다 사용할 수 있으며, 일반 피부 스캔의 실시간 영상이나 수술 중 피부암 연습을 할 수 있다. 이 암세포는 테라헤르츠 레이저에서 매우 뚜렷하게 나타난다. 높은 물과 혈액의 농도가 일반 세포보다 높기 때문이다. 이 기술은 여러 산업 분야에 동시에 적용될 수 있으며, 이물질을 탐지해야 하는 경우 모두 사용할 수 있으며, 탐지된 제품은 안전과 품질을 보장해야 합니다. 가스, 의약품, 폭발물 탐지 등은 테라헤르츠 레이저 사용 중 비교적 복잡한 일이 되었다. 예를 들어, 수산화물과 같은 화합물은 테라헤르츠 레이저 주파수에서 특정 스펙트럼 지문 정보를 갖는 오존 파괴제이며, 헤로인과 폭발물 등을 포함한 약물의 경우 TNT 와 같은 약품입니다.

in a medical setting, the new portable system, which includes a compact camera and detector and can operate anywhere with an elector Could provide real-time imaging during regular skin-cancer screenings or even during surgical procedures to excise skin cancer tissues Ls show up "very dramatically in terahertz" because they have higher water and blood concentrations than normal cells, Hu says ..

the technology could also be applied in many industries where the detection of foreign objects within a product is necessary to Ts safety and quality.

detection of gases, drugs, And explosives could become especially sophisticated with the use of terahertz radiation.for example, compounds such as hydroxide, Anozone-destruction agent, have a special spectral "fingerprint" within the terahertz frequency rage, As do drugs including meTH amphetamine and heroin, and explosives including TNT.

실온 초전도 탐지기와 th 를 이용한 카메라의 TEC 냉각 THZ QCL 측정 장치

테라헤르츠 레이저 활용 Hu 는 말했다. 그는 또한 냉각 시스템 없이도 생성할 수 있는 테라헤르츠 레이저를 통해 목표

출처: high-power portable terahertz laser systems, nature photonics (22