محققان موفق شدند روشی برای اندازهگیری توان مطلق لیزرهای تراهرتز پیدا کنند. برای این کار آنها سطح شناساگر را با استفاده از نانولولهکربنی پوشش دادند. این نانولولهها به راحتی پرتوها را جذب میکند.
استفاده از نانولوله کربنی برای اندازه گیری پرتو تراهرتز
محققان موفق شدند روشی برای اندازهگیری توان مطلق لیزرهای تراهرتز پیدا
کنند. برای این کار آنها سطح شناساگر را با استفاده از نانولولهکربنی پوشش
دادند. این نانولولهها بهراحتی پرتوها را جذب میکند.
از آنجایی که تابشهای تراهرتز میتواند در مواد مختلفی نظیر پلاستیک، لباس،
کاغذ و بافتهای زیستی نفوذ کند، کاربردهای وسیعی پیدا کرده است. از این
تابشها میتوان در کشف اسلحهها، بازرسی بستهها و تصویربرداری از
تومورهای پوستی استفاده کرد. با این حال تاکنون روش استانداردی برای اندازهگیری
مقدار واقعی خروجی توان لیزرهای تراهرتز، یکی از منابع تابش این پرتو،
ارائه نشده است.
پژوهشگران مرکز ملی استاندارد و فناوری (NIST) دریافتهاند که آرایههای
متراکمی از نانولولههای کربنی بلند میتواند تمام طول موجهای نور را
شناسایی کند. بنابراین میتوان از این نانولولهها برای پوشش دادن سطح
گیرندههای شناساگر استفاده کرد تا توان لیزر تراهرتز را اندازهگیری کند.
این تحقیق بخشی از تلاشهای NIST برای توسعه اولین استاندارد مرجع جهت
کالیبره کردن لیزرهایی است که در محدوده تراهرتز فعالیت میکنند. این
لیزرها از طول موجهای ۱۰۰ میکرومتر، طیف مادن قرمز، تا طول موجهای یک
میلیمتر، طیف میکروویو، فعال هستند.
جان لمن، محقق مرکز NIST میگوید روشی
قابل ردیابی برای اندازهگیری توان مطلق منابع لیزر تراهرتز وجود ندارد. ما
مشتریانی داریم که از ما میخواهند تا دستگاهشان را کالیبره کنیم. بهنظر
میرسد این پوششها بتواند برای شناسایی توان لیزرهای تراهرتز مورد استفاده
قرار گیرد.
این پوشش که به VANTA ( آرایه نانولولههای کربنی تراز شده عمودی) موسوم
است، دارای خواص جالب توجهی است. از همه مهمتر این که کار کردن با آنها
بسیار ساده است. این نانولولهها دهها میکرومتر تا یک میلیمتر طول دارند و
از آنجایی که بسیار متراکم هستند بدون استفاده از میکروسکوپ قابل
مشاهدهاند. یک تکه VANTA را میتوان برش زد، بلند کرد و به مانند یک کیک
آن را حمل کرد. بنابراین بهراحتی میتوان آنها را از ویفر سیلیکونی، محل
رشد نانولولهها، به شناساگر توان لیزر منتقل کرد.
از همه مهمتر این که، این پوشش کاملا تیره است. محققان نانولولههایی با
طولهای مختلف را مورد بررسی قرار دادند و در نهایت دریافتند که
نانولولههای بلندتر نور کمتری را منعکس میکنند. نانولولههای ۱٫۵
میلیمتری تقریبا هیچ نوری را منعکس نمیکنند. این نتایج ثابت میکند که
تقریبا تمام نور لیزر قابل جذب توسط شناساگر بوده و میتوان با استفاده از
این نانولولهها توان لیزر را با دقت شناسایی کرد. با این حال برای تعیین
عدم قطعیت و میزان تاثیر فاکتورهایی نظیر زاویه نور باید مطالعات بیشتری
انجام داد.