Техника - молодёжи 2006-09, страница 10
8 2006 №09ТМ НАНООПТИКА Рис.3, а — изображение, полученное прибором Thru Vision, Рис.3, б—нож в газете не спрячешь (с сайта craphound.com). Из сопоставления рис. 1 и 2 видно, насколько точно чувст-вительность глаза подогнана к яркости Солнца. Иначе и быть не могло, это заслуга естественного отбора, а вот совпадение главного окна прозрачности атмосферы с максимумом Рис. 4. Компьютерная светимости обработкапозволяет Солнца — несо-выявить тёмные мненная удача замыслы и скрыть планеты Земля, ненужные летали возможно, глав-(например, пол) ное чудо бытия. Однако вернемся в погра-ничье. Если в видимом свете и вблизи него кипит жизнь: непрерывно создаются все новые и новые технические решения от эфемерной информатики до металлообработки и боевой техники, то затишье дальнего инфракрасного почти невозмутимо — область терагерцовых частот практически необитаема и не поддается колонизации ни с той, ни с другой стороны, а это хороший раздражитель самолюбия учёных. Наука требует средств, но не всякая тема финансируется автоматически, подобно изысканиям Европейского центра ядерных исследований, и те, кому не посчастливилось устроиться в ЦЕРН, вынуждены лезть из кожи, чтобы заинтересовать спонсоров. Одни рисуют кошмарные картины роста концентрации углекислого газа и предлагают способы его связывания (интересно, как без углекислого газа пойдёт фотосинтез?). Другие регулярно находят в Антарктиде очередной метеорит с Марса (действительно, откуда ещё в Антарктиде взяться метеориту). Некто, «на голубом глазу», утверждает, что его «метеорит с Марса» к тому же по дороге убил собаку (чего не скажешь, чтобы получить грант). Каждый спасается по-своему. А чем привлечь спонсоров к те-рагерцовым волнам? Где нам зарыть что-нибудь вроде убитой метеоритом собаки, какой приманкой подействовать? Может, каким-ни-будь пугающим словообразованием вроде таинственных Т-лучей в загадочном Т-диапазоне. Конечно, аналогия с рентгеновскими или Х-лучами мобилизует, однако настырный спонсор может спросить: почему не говорят о Г-лучах, а лишь о гигагерцовых частотах? Выходит, просто Т-лучи слишком наивная хитрость, — в дополнение к интригующему названию они непременно должны обладать какими-ни-будь удивительными свойствами. И такие свойства нашлись. Интернет запестрел сообщениями, а затем и картинками: «Неионизирующее терагерцовое излучение свободно проникает сквозь одежду, бумагу, дерево, строительные конструкции, пластики и керамику, туман и облака. С его помощью можно инспектировать содержимое грузовых контейнеров и диагностировать состояние внутренних органов, находить спрятанное оружие, биологические и химически активные вещества, содержащиеся в запечатанных конвертах, осуществлять диагностику полупроводников, изучать процессы в живых клетках, а также расширить диапазон электромагнитного излучения, применяемого для беспроводной передачи данных». «Разрешающая способность те-рагерцового излучения весьма велика, с её помощью можно прочитать закрытую книгу — молекулы бумаги и краски взаимодействуют с лучами по-разному». «Т-лучи можно использовать для диагностики рака кожи»... Волнующие перспективы. Дело за малым — создать подходящий источник излучения. А заодно и приёмник тоже, поскольку изображениям на приборах контроля (рис. 3, а, б) пока далеко до чтения закрытых книг, да же после математической обработки терагерцовой голограммы (рис.4). «Террорист» на рис. 4 что-то прячет за спиной, но компьютерная обработка позволяет выявить тёмные замыслы и скрыть ненужные детали, например пол объекта. Поиски нового технического решения полезно начать, покопавшись в хорошо забытом старье — скажем, вернуться к опытам Герца, точнее, его вибратору (рис.5). Что можно извлечь из такой пустяковины? Прежде всего, отметим предельную простоту устройства и напомним: в те времена не было генераторов радиочастоты, да и откуда им взяться, когда не токмо транзистор, радиолампу ещё не изобрели. И, тем не менее, в 1888 г., подключив «пустяковину» к обычной индукционной машине, Герц осуществил искровое возбуждение на собственной частоте вибратора. Он излучал 60-сантиметровые волны — работал на УВЧ! Эта схема использовалась долгие годы: нажимая на ключ, радист подавал высокое напряжение на искровой промежуток, возникал разряд, возбуждающий резонансные колебания антенной системы, и сигнал шёл в эфир. Просто и эффективно, а так как с искрой, то ещё и эффектно. Искрение оставило заметный след — из-за него у связистов в петлицах молнии, радиовещание по-немецки rundfunk, их радисты носят шутливое прозвище Funk (Искра) и наименование «Те-лефункен» о том же. Очень интересно, но не дает оснований лезть в оптику с вибратором: с суконным рылом нельзя в калашный ряд. А почему нет — надо 0- К индукционной машине J&-— Искровой промежуток Рис.5. Вибратор Герца Туннельно-прозрачный зазор источнику тока Рис.6. Оптический вибратор |
