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英研究人员发现一种控制太赫兹波的新方法

2006-11-05 22:33 葛秋芳 新华网 阅读 0
核心摘要: 英国研究人员发现一种控制太赫兹波的新方法,通过在金属线表面开槽并制成锥形尖端,实现微米级聚焦,大幅提升分辨率。该技术有望推动太赫兹波在疾病诊断、药物分析、材料探伤和爆炸物检测等领域的应用,尤其在生物医学方面,可探测生物大分子和组织结构。

英国研究人员近日宣布发现了一种控制太赫兹波的新方法,可大大提高利用太赫兹波探测物质内部结构的能力,在疾病诊断、药物分析、材料探伤和爆炸物检测等诸多领域具有巨大应用潜力。

太赫兹波是指频率在0.1至10太赫兹(波长为3000至30微米)范围内的电磁波,位于微波和红外线之间。这一波段的电磁辐射具有很强的透视能力,可作为特殊的“探针”对物质内部进行深入研究。然而,由于此前缺乏有效的聚焦技术,太赫兹波的应用受到很大限制。传统透镜和反射镜仅能将太赫兹波聚焦到波束直径不足1毫米的程度,导致分辨率不足,无法用于研究生物细胞等微小物体。

英国巴斯大学的研究人员发现,普通金属线不能很好地引导太赫兹波聚焦,但如果在金属线表面切开一些小槽,其聚焦能力会显著增强。将这种金属线制作成逐渐变细的形状,使其一端成为非常微小的点,就能引导太赫兹波聚焦到这个点上,形成直径仅几微米的波束。这一突破性进展为太赫兹波的高分辨率应用铺平了道路。

理论上,由于频率与生物大分子的振动频率吻合,太赫兹波在生物医学方面具有特殊优势,可用于详细探测机体组织结构,研究伤口愈合、肿瘤生长等情况。此外,它还能用于探测大气层、研究分子运动、探测毒品与爆炸物以及对材料进行无损探伤等。要实现这些功能,必须研制出性能良好的波源,提供稳定、高分辨率的太赫兹波束。新成果使科学家离这一目标更近了一步。

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