ग्राफीन एम्पलीफायर पहले की दुर्गम आवृत्तियों का उपयोग करने की संभावना को खोलता है
लॉफबोरो इंस्टीट्यूट में काम करने वाले एक वैज्ञानिक समूह ने एक अनूठा उपकरण बनाया है जो पहले प्रवर्धित करने में सक्षम है मायावी terahertz लहरें एक ग्राफीन एम्पलीफायर हैं, और यह बदले में, नए क्रांतिकारी का रास्ता खोलती है प्रौद्योगिकियों।
टेराएर्ट्ज़ तरंगें क्या होती हैं
Terahertz तरंगें प्रकाश आवृत्ति के स्पेक्ट्रम में अवरक्त और माइक्रोवेव विकिरण के बीच स्थित हैं, लेकिन बेहद कम ऊर्जा के कारण, वैज्ञानिक अभी तक अपनी क्षमता का उपयोग नहीं कर पाए हैं।
इस घटना को आमतौर पर कहा जाता है "तेराहर्ट्ज़ गैप".
THz तरंगों को बढ़ाने के लिए पंजीकरण करने की क्षमता और इससे भी अधिक, दवा, संचार, अंतरिक्ष उद्योग आदि में नए अवसरों को खोलेगी। लेकिन शायद ऐसी तरंगों का सबसे महत्वपूर्ण अनुप्रयोग एक्स-रे मशीनों को बिल्कुल सुरक्षित टेराएर्ट्ज़ वाले के साथ बदलने की क्षमता थी।
लेकिन ग्राफीन एम्पलीफायर के आविष्कार से पहले, तरंग दैर्ध्य से 3 मिमी से 30 माइक्रोन इसका उपयोग करना असंभव था, क्योंकि सभी मौजूदा स्रोतों से बेहद कमजोर संकेत था।
एक नए ग्राफीन एम्पलीफायर का निर्माण (ट्रांजिस्टर)
अनुसंधान दल ने एक नए प्रकार के ऑप्टिकल ट्रांजिस्टर बनाने में कामयाबी हासिल की, जो कि एक THz एम्पलीफायर के रूप में कार्य करता है, जो ग्रेफीन और एक उच्च-तापमान सुपरकंडक्टर के उपयोग के लिए धन्यवाद।
डिवाइस के संचालन का सिद्धांत ग्राफीन के गुणों पर आधारित है, जो पूरी तरह से पारदर्शी और प्रकाश के प्रति असंवेदनशील है, और इसके इलेक्ट्रॉनों का कोई द्रव्यमान नहीं है। तो एम्पलीफायर दो ग्राफीन परतों और एक सुपरकंडक्टर परत से बना है।
यह वहां है कि ग्राफीन के द्रव्यमान इलेक्ट्रॉनों को तथाकथित "सैंडविच" में पकड़ लिया जाता है। और यह पूरी संरचना एक शक्ति स्रोत से जुड़ी है
तो, जब terahertz विकिरण बाहरी पारदर्शी ग्राफीन परत से टकराता है, तो THz ट्रांजिस्टर फोटोन के अंदर परिवर्तित हो जाते हैं बड़े पैमाने पर इलेक्ट्रॉनों, जो तब Tz विकिरण में बदल जाते हैं, लेकिन एक बाहरी शक्ति स्रोत के कारण, बहुत अधिक तीव्र।
इस प्रकार, प्रवर्धित संकेत का एक प्रतिबिंब है जो बाहर से एम्पलीफायर में आया था।
यही है, डिवाइस आने वाले की तुलना में प्रकाश के अधिक शक्तिशाली बीम को दर्शाता है।
इसलिए, प्रोफेसर कुसमरत्सेव के अनुसार, इंजीनियर डिवाइस के विकास पर काम कर रहे हैं और, शायद, प्रोटोटाइप एक साल के भीतर पूर्ण परीक्षण के लिए तैयार हो जाएगा।
एक नए एम्पलीफायर के लिए संभावनाएं
वास्तव में, नया उपकरण (यदि यह पूर्ण व्यावसायिक उपयोग की बात आती है) व्यापक संभावनाओं को खोलता है, क्योंकि हमारी दुनिया सचमुच THz विकिरण के साथ बह रही है।
सभी जीवित जीव न केवल अवशोषित करते हैं, बल्कि टेराएर्ट्ज़ रेंज में प्रकाश का उत्सर्जन भी करते हैं। यही है, इस स्पेक्ट्रम का अध्ययन करके, कोई भी काम की प्रक्रिया में कई जैव रासायनिक प्रक्रियाओं को समझ सकता है, उदाहरण के लिए, मस्तिष्क का।
टेराएर्ट्ज़ विकिरण का सक्रिय उपयोग इमेजिंग, टोमोग्राफी और शहद जैसे क्षेत्रों को पूरी तरह से नए स्तर पर लाएगा। डायग्नोस्टिक्स, पर्यावरण निगरानी और जैव-पहचान।
में यह अनोखी खोज प्रकाशित हुई थी शारीरिक समीक्षा पत्र.
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