一组工程师开发了一种新型相机 ， 可以检测太赫兹（THz）波长的辐射 。 这种新的成像系统可以非常详细地看到某些材料 ， 这可以使它用于安全扫描仪和其他传感器 。
上图：艺术家对工作中新太赫兹成像系统的描绘 。
太赫兹（THz）辐射是一种波长介于微波和可见光之间的辐射 ， 这些频率在一类新的成像系统中显示出了希望 。 它们可以穿透许多材料并捕捉到新的细节水平 ， 重要的是 ， 它的辐射是非电离的 ， 这意味着它在人体上使用时比X射线更安全 。
问题是 ， 目前捕捉太赫兹波长的探测器体积庞大、速度慢、价格昂贵（或者这些因素的某种组合） ， 难以在实际条件下运行 。 但在一项新的研究中 ， 麻省理工学院、三星和明尼苏达大学的研究人员开发了一种新系统 ， 可以在正常的室温和压力下快速、精确地检测太赫兹（THz）脉冲 。
新系统的关键是所谓的量子点（quantum dots） 。 最近的研究表明 ， 当这些微小的粒子受到太赫兹波的撞击时 ， 它们会在可见光中发出荧光 ， 然后可见光就可以被传统的相机探测器捕捉到 。 由此产生的图像不仅可以检测低强度太赫兹脉冲 ， 而且可能揭示光束的偏振 。
该设备由堆叠中的多个层组成 。 第一个是由狭缝隔开的纳米级金线阵列 ， 随后是一层量子点层 。 在它的上方是一个传统的CMOS图像传感器 ， 当量子点被传入的太赫兹波击中时 ， 它会拾取量子点发出的可见光 。 对于能够捕捉光束偏振的探测器版本 ， 水平狭缝被一层环形狭缝取代 。
在测试中 ， 该团队表示 ， 新设备能够在比现有系统低得多的强度水平上接收太赫兹脉冲 ， 同时体积更小 ， 制造成本更低 。 事实上 ， 该设备的每一层都可以用目前制造微芯片的技术制造出来 。 最重要的是 ， 目前没有任何系统能够捕捉到这种极化现象 。
然而 ， 在这项技术商业化之前 ， 还有很多工作要做 。 该团队特别指出 ， 太赫兹辐射源仍然相当繁琐 ， 但其复杂性在未来也可能会下降 。
成像并不是太赫兹辐射的唯一潜在用途 —— 这些波长也有望在未来十年左右 ， 成为6G通信系统的基础 。
这项新研究发表在《自然纳米技术》杂志上 。
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