Поиск новых и более ярких источников излучения — это длительный поиск в науке и технологиях. Хотя существует множество источников во всем электромагнитном спектре, терагерцовая область (зажатая между инфракрасной / оптической и микроволновой областями) представляет собой проблему, и только в последние двадцать лет источники стали доступны. Терагерцовое излучение высокой мощности обычно поступает от больших сложных устройств, таких как лазеры на свободных электронах. Компактные источники, основанные на полупроводниковых антеннах и специальных кристаллах, возбуждаемых видимыми / инфракрасными фемтосекундными лазерными импульсами, имеют очень ограниченный выход энергии, обычно на уровне наноджоуля (миллиардной доли джоуля) или ниже.
Они бесполезны для многих приложений. Однако мощные фемтосекундные лазеры имеют возбужденное терагерцовое излучение, которое в тысячу раз больше (микроджоули) из плазмы, образованной в воздухе при определенных условиях.
Долгое время исследователи в этой области считали, что жидкости не могут испускать значительного терагерцового излучения, потому что они эффективно реабсорбируют все, что было произведено. Тем не менее, именно здесь исследователи TIFR оказались успешными. В своих экспериментах они облучали обычные лабораторные жидкости, такие как метанол, ацетон, дихолоретан, сероуглерод и даже воду, фемтосекундными лазерными импульсами умеренной энергии, ионизируя жидкость и формируя длинные плазменные каналы, называемые нитями. К их удовольствию, они измерили энергию до 50 микроджоулей, что в тысячи раз больше, чем энергия, излучаемая большинством существующих источников, и в 10-20 раз больше, чем энергия, производимая из воздуха.
Их тщательная характеристика и систематическое изучение показали, что условия эксперимента были проще, чем условия, необходимые для воздуха. Механизм, который способствует большому выходу (несмотря на вредное поглощение), возник на основе моделей, используемых их теоретическими сотрудниками из Института электронной структуры и лазеров, Фонда исследований и технологий Эллада, Греция, и Политехнической школы в Париже. Суть этой модели состоит в том, что фемтосекундный лазерный импульс вызывает вторичные излучения в жидкости, которые затем объединяются с падающим лазерным импульсом, создавая наблюдаемое терагерцовое излучение.Исследователи TIFR оптимистично оценивают применение своего жидкого источника, самого яркого среди компактных настольных источников.
Они предвидят множество применений в терагерцовой визуализации, анализе материалов, обнаружении взрывчатых веществ и терагерцовой нелинейной оптике. Этот новый источник, безусловно, увеличивает запас терагерцового излучения.
Скажем так, терагерцовая ликвидность выросла?
