Създаден е компактен и мощен излъчвател с нови възможности
Излъчването на Смит-Пърсел (SPR) е тип лъчение на свободни електрони, при което верига от скупчвания на свободни електрони минава през периодическа решетка. Теоретично по този метод може да се осъществя свръхтясна SPR линия, която би била потребна в технологиите за визуализация, сензорика и връзка. Електронната неустойчивост, резултатът на Кулон и огромният размер на оборудването обаче не разрешават това. Екип от учени от Китай е създал първото плътно SPR устройство със свръхтясна и регулируема широчина на спектралната линия.
Специалистите от университета Цинхуа предложиха нов подтикван с напомпване SPR резултат и сполучливо следиха PIS-SPR при към 0,3 THz с непрестанно настройваща се широчина на емисионната линия в диапазона от 900 kHz до 0,3 kHz. Освен това устройството е толкоз плътно, че може да се държи в една ръка: размерите му са 22 cm × 7 cm × 6,5 cm, а масата му е единствено 1,68 кг.
Устройството се състои от три секции: секция за предварителното групиране на електроните, секция за компресиране на електроните и секция за хармонично лъчение, оповестява списание Phys. Учените разказват правилото му на работа по следния метод:
„ Нискочестотна и маломощна терахерцова напомпваща вълна възбужда локализиран електромагнитен модус върху решетката, който авансово групира електронния вързоп. Впоследствие тези прегрупирани електрони излъчват супермощен SPR със същата периодичност като нагнетателната вълна. С помощта на празнина на Фабри-Перо локализираният електромагнитен режим и електронната формация се усилват поредно и непрестанно, което води до индуциран от напомпването подтикван SPR, както и до добре групирани периодически електрони. И най-после, посредством потребление на решетка с дребен интервал, идеалните електронни скупчвания могат да генерират високохармоничен S-SPR. “
В последна сметка учените са съумели да преодолеят и трите фактора, които утежняват ширината на емисионната линия, а точно неустойчивостта на кинетичната сила на електроните, резултата на Кулон и крайния брой на електронните скупчвания.
Изследователите са настроили ширината на линията на емисионния набор да бъде от 900 kHz до 0,3 kHz. В съпоставяне с предходни аналози новото устройство може да понижи ширината на линията с към 2 до 6 порядъка, а ширината на спектъра може да се настройва без спиране от 0,3 kHz до 900 kHz.
Освен това учените са открили, че устройството може да работи в противоположен вълноводен режим без напомпваща вълна. Наблюдавани са електронни скупчвания и третата хармоника на SPR, само че в този случай ширината на линията е по- огромна от 1 MHz.
Според създателите проучването уголемява опциите за потребление на честотно синхронизирани и настройваеми снопове свободни електрони за взаимоотношение с разнообразни материали и микро- или наноструктури.
