Исследователи из университета Тохоку в японском городе Сендай нашли способ, позволяющий оценивать изношенность стальных тросов. Терагерцевое устройство, разработанное в университете, позволяет «просвечивать» покрытые для защиты от коррозии изоляцией стальные тросы и тем самым проводить их оценку без разрушения внешнего слоя.

Оптическая система японских ученых представляет собой новый источник терагерцевых волн. По словам руководителя исследования Ютака Ойама (Yutaka Oyama), устройство совмещает в себе терагерцевый излучатель, а также квантовый оптический генератор (преобразователь других диапазонов электромагнитного спектра в терагерцевое излучение, то есть по сути лазер). Излучение частотой 0,2–2,0 ТГц позволяет оценить содержание различных видов ржавчины (Fe₂O₃, Fe₃O₄ и Fe(OH)₃). Количественное соотношение оксидов железа расчитывается при помощи преобразования Фурье. Таким образом коррозия стальных тросов может быть изучена без снятия верхнего изоляционного слоя.

Терагерцевое изображение стального троса. Изображение: Tohoku University Graduate School of Engineering

Терагерцевое излучение это вид электромагнитного излучения, спектр частот которого расположен между инфракрасным и сверхвысокочастотным диапазонами (от 0,3 до 10 ТГц). Подобно волнам инфракрасного и микроволнового диапазона, терагерц-лучи обладают способностью проникать сквозь различные непроводящие материалы (бумагу, одежду, картон, дерево, каменную кладку, пластик и т.д). При этом терагерцевое излучение не ионизирующее – то есть безвредно для человека. Однако до недавнего времени большая часть терагерцового спектра не использовалась в связи с тем, что отсутствовали как источники, так и приемники когерентного излучения этого диапазона (и поэтому терагерцовый участок электромагнитного спектра назвали «терагерцовым провалом»). В настоящее время для генерации излучения в терагерцовом диапазоне может быть использовано либо громоздкое и дорогое оборудование (например, линейные ускорители и циклотроны), либо терагерцевое излучение может быть получено способом «косвенной» генерации – путем преобразования других диапазонов электромагнитного спектра (по такому принципу работает квантово-каскадный лазер). Терагерцевое излучение может быть использовано для изучения космоса и создания компактных лазеров.

Автор: Александра Стуккей