Радиофизики из Томска и Новосибирска планируют увеличить разрешающую способность приборов терагерцового диапазона в 2 раза. Это поможет, в частности, более тщательно исследовать произведения искусства — старинные книги, рукописи, картины, не прикасаясь к ним. Эксперимент начнется в середине августа.
Исследование поддержано Научным фондом ТГУ им. Д.И. Менделеева, научный руководитель проекта — доцент ТГУ, руководитель лаборатории терагерцовых исследований Валентин Сусляев.
— Терагерцовое излучение применяется для различных целей, в том числе для изучения произведений искусства, потому что оно, в отличие от оптического, проникает глубже, но, в отличие от рентгеновского, не просвечивает насквозь. Можно послойно на разных частотах рассматривать, например, текст, нанесение рисунков в старинных книгах, не дотрагиваясь до них и, следовательно, не повреждая, — рассказал Валентин Сусляев. — Это же излучение применяется для диагностики и лечения кожных заболеваний, например, различных видов рака кожи.
И в том, и в другом случае необходимо, чтобы терагерцовый луч был максимально сфокусирован, то есть его разрешающая способность должна быть высокой. Чем тоньше этот луч, тем большей разрешающей способностью он обладает, а значит более тщательно может выявить особенности объекта, который нужно изучить.
— Есть физический закон, который ограничивает разрешающую способность половиной длины волны, но его можно преодолеть, используя линзы. Наши коллеги из Новосибирска Олег и Игорь Минины показали, что можно использовать несложно изготавливаемые линзы, а простые геометрические фигуры — кубоиды и эллипсоиды. Кубик сделать легче, чем линзу, и, используя его, можно повысить разрешающую способность в два раза, — пояснил Валентин Иванович.
Олег и Игорь Минины математическим моделированием доказали возможность повышения разрешающей способности терагерцового излучения с помощью кубоидов, а томские радиофизики будут проводить экспериментальное исследование. Учёные ТГУ уже разработали схему эксперимента в свободном пространстве и в открытом резонаторе, чтобы доказать теоретические результаты Мининых.
— Одна из проблем, которую мы решаем, — влияние инструмента на объект исследования. Мы создали зонд, передвигая который, можно определять размер области сфокусированного терагерцового излучения, но зонд влияет на размер сфокусированного излучения. Сейчас в Минске наши сотрудники разрабатывают твердотельные детекторы на основе графена, чтобы рассмотреть эту область с меньшим влиянием на объект, — добавил Валентин Сусляев.
Физический эксперимент пройдет в середине августа. По прогнозам радиофизиков ТГУ, первые результаты они получат уже к началу сентября.