Forskare vid Tomsk Polytechnic University har tillsammans med kollegor från spanska universitet erbjudit en enkel metod för att förbättra reaktionen hos terahertz strålningsdetektorer 3,5 gånger med en liten teflonkub. 1 mm kuben måste placeras på ytan av detektorn utan att ändra detektorns inre design.

Sådana detektorer används i helkroppsskannrar, spektrometrar, och medicinsk utrustning för att diagnostisera hudcancer, brännskador och patologiska förändringar i blodet. Forskningsresultaten publicerades i Optikbokstäver .

Terahertzområdet ligger mellan mikrovågs- ​​och infrarödområdet i det elektromagnetiska spektrumet. Vågor kortare än 1 mm fortplantar sig i terahertzområdet. De kan tränga in olika material samtidigt som de inte leder till atomisk jonisering av materia, till skillnad från röntgenstrålar.

"Terahertz-strålningsdetektorer är, i regel, ganska kompakta enheter. Nu för tiden, forskare från olika länder är intresserade av att förbättra sin lyhördhet och andra parametrar. Ju högre respons, de svagare signalerna kan tas emot och mer exakta mätningar kan utföras. De flesta forskare försöker lösa detta problem genom att ändra designen på detektorn och materialen den är gjord av. Det är komplicerat och ofta väldigt dyrt. Under tiden, vår lösning är tydlig, säger Oleg Minin, Professor vid avdelningen för elektronikteknik vid TPU School of Non-Destructive Testing.

I deras experiment, forskarna använde en mikropartikel i form av teflonkuben, ett tillgängligt dielektriskt material genom vilket elektromagnetiska vågor i terahertzområdet kan tränga in. Kuben sattes på ytan av detektorn.

"Det finns en känslig plats inuti detektorn. Platsen kan vara gjord av olika material men dess typiska skala är alltid mindre än våglängden. Det är området som ansvarar för att fånga in elektromagnetiska vågor och överföra dem. På grund av formen och materialet, vår kub har en förmåga att fokalisera strålning väl, faller på detektorns känsliga plats, i skalan begränsad till eller mindre än ett diffraktionsbegränsat system. Experimenten som genomfördes tillsammans med de spanska kollegorna bevisade det:partikeln fokaliserade strålningen och den utsända strålningen föll in i det känsliga området, " förklarar Oleg Minin.

Enligt forskarna, den utvecklade metoden för förbättring av detektorns responsivitet utan att ändra dess design är tillämpbar på nästan alla detektorer.

Under experimenten, forskarna fastställde responsiviteten med 11 decibel, vilket är 3,5 gånger högre än standardparametrarna för detektorn.