"Тайна" терагерцовой камеры
17 июня 2003 г.
ЧАСТЬ I
Но проект "StarTiger" (http://www.startiger.org/index.htm) – вовсе не вымысел, а самая настоящая реальность.
Как быстрее и эффективнее реализовывать научные проекты?
Крис Манн
(Chris Mann), сотрудник лаборатории Резерфорда-Эпплтона (Rutherford-Appleton Laboratory) близ городка Дидкот, графство Оксфордшир, вспоминает:"Идея родилась у меня и у Питера де Маагта (Peter de Maagt) из Европейского космического агентства ESA. Мы подумали, что существует, наверное, путь, позволяющий реализовывать научные проекты быстрее и эффективнее, чем это происходит сегодня. Нужно только целиком сосредоточиться на одной задаче и иметь под рукой всё необходимое оборудование".
Идея получила одобрение и финансовую поддержку Европейского космического агентства. Крис Манн продолжает:
"Мы поставили перед собой задачу – получить изображение человеческой руки в лучах терагерцового диапазона. Причём с помощью простой и недорогой камеры".
Что за таинственным названием?
Но что же это за прибор – терагерцовая камера? Профессор Мартин Кох (Martin Koch), научный сотрудник Технического университета в Брауншвейге, поясняет:
"Специалист называет терагерцовым частотный диапазон от нескольких сотен гигагерц до нескольких терагерц. Ничего таинственного в этом излучении нет – это такое же электромагнитное излучение, как радиоволны или видимый свет".
Хайнц-Вильгельм Хюберс
(Heinz-Wilhelm Hübers), сотрудник Немецкого центра аэрокосмических исследований, добавляет:"Терагерцовый диапазон расположен между радиочастотами и инфракрасным, то есть тепловым излучением. Любая молекула постоянно генерирует терагерцовое излучение. Проблема в том, что оно чрезвычайно слабое и распространяется не далее чем на метр-два".
Терагерцовое излучение - в сканерах для досмотра пассажиров в аэропортах
Кроме того, это излучение плохо поддаётся измерению – ни радиотехнические, ни оптические методы для этого непригодны. И, наконец, на немалые трудности наталкивается создание источников терагерцового излучения. Всё это и привело к тому, что терагерцовый диапазон электромагнитного спектра изучен слабо, а само терагерцовое излучение ни в науке, ни в технике, ни в быту практически не применяется, хотя обладает весьма необычными свойствами. Например, бумага, пластмасса, одежда в лучах терагерцового спектра совершенно прозрачны. Уже одно это открывает весьма интересные перспективы. Хайнц-Вильгельм Хюберс говорит:
"Одна из идей – использовать терагерцовое излучение в сканерах для досмотра пассажиров в аэропортах. Сегодняшние сканеры – просто металлоискатели. Есть ещё рентгеновские аппараты для контроля багажа, но для досмотра людей их применение запрещено, поскольку это вредно для здоровья. А вот терагерцовое излучение столь же эффективно, но совершенно безопасно".
Для контроля качества пищевых продуктов
Иную сферу применения называет профессор Кох:
"Мне представляется важным контроль качества пищевых продуктов. Первые опыты дали многообещающие результаты. Терагерцовое излучение позволяет сквозь упаковку выявлять посторонние предметы в продуктах, обнаруживать недовес, определять состояние скоропортящихся изделий и так далее".
Для проверки почтовых отправлений и – для телекоммуникации
Точно так же терагерцовое излучение может быть использовано для проверки почтовых отправлений на предмет содержания в них биологического оружия вроде спор сибирской язвы. Кроме того, терагерцовое излучение может быть использовано и в телекоммуникации. Хайнц-Вильгельм Хюберс говорит:
"Важная сфера применения – это коммуникация внутри одного здания. То есть это будут излучатели, обеспечивающие беспроводное соединение компьютеров и периферийных устройств в пределах нескольких помещений. Сегодняшние системы типа Bluetooth или Wireless LAN, работающие на частотах около 2-х гигагерц, пока справляются с этой задачей, но если объём подлежащих передаче данных будет и впредь расти прежними темпами, то терагерцовое излучение станет единственной альтернативой".
Для диагностики рака кожи
Ещё одна важная сфера применения – медицина, – говорит Хюберс:
"В Англии есть группа исследователей, которой удалось разработать методику, позволяющую надёжно диагностировать базально-клеточную карциному – это одна из форм рака кожи. Правда, опытный врач-дерматолог ставит такой же диагноз и просто на глаз. Зато он не может сказать, насколько глубоко ткани поражены карциномой, а британские физики это видят в терагерцовых лучах".