Kaj je Terahertz?

Terahertz pomeni trilijon ciklov na sekundo. Najpogosteje se ta stavek uporablja za vrsto sevanja, ki ima frekvenco približno bilijon ciklov na sekundo. Izraz bi lahko veljal tudi za vse, kar se zgodi bilijonkrat na sekundo, kot so določene atomske vibracije ali futuristični računalniki z večstokrat hitrejšimi urnimi hitrostmi od današnjih. V tehnologiji in industriji so terahertz valovi zelo zanimivi, saj je ta del spektra eden najtežjih za ustvarjanje in se šele začenja izkoriščati. Teraherčno sevanje se včasih šteje za podskupino infrardečega sevanja.

Teraherčni del elektromagnetnega spektra je opredeljen kot sevanje s frekvenco med 300 gigaherci (3×1011 Hz) in 3 teraherci (3×1012 Hz), kar ustreza valovnim dolžinam med 1 milimetrom in 100 mikrometri. To postavlja te valove med dolgovalovno infrardečo in kratkovalovno mikrovalovno sevanje. Zaradi svoje valovne dolžine pod milimetrom se ti valovi imenujejo tudi submilimetrski valovi, kar se odraža v astronomskih napravah, ki zajemajo te valove iz kozmosa, kot sta submilimetrski observatorij Caltech v Kaliforniji in submilimetrski teleskop Heinrich Hertz v Arizoni.

Tako kot infrardeči valovi, katerih del se včasih štejejo terahertzni valovi, terahertzno sevanje v majhnih količinah oddajajo vsi predmeti s katero koli temperaturo, kar pomeni vse v vesolju. Vendar pa za razliko od valov v bližnjem infrardečem spektru najdemo terahertz valove v majhnih količinah. Tako kot infrardeče in mikrovalovne pečice potujejo v ravnih črtah in so neionizirajoči, varni in neradioaktivni. Potujejo lahko skozi različne neprevodne materiale, vključno z oblačili, papirjem, kartonom, lesom, zgradbami, keramiko in plastiko. Potujejo lahko tudi skozi meglo in oblake – učinkoviteje kot infrardeči – ne pa kovine ali vode. Tako kot infrardeča svetloba so tudi ti valovi skoraj popolnoma blokirani z Zemljino atmosfero.

Izkazalo se je, da je terahertz valove težko ustvariti in opazovati, saj so se zanesljivi viri terahercnega sevanja razvili šele v devetdesetih letih prejšnjega stoletja. Sem spadajo žirotron, oscilator povratnega valovanja, sinhrotronski svetlobni viri, daljni infrardeči laser, kvantni kaskadni laser, laser prostih elektronov in viri za mešanje fotografij. Od devetdesetih let prejšnjega stoletja so se raziskave teh valov začele razvijati, saj je bila komercializacija in uporaba tega sevanja počasna. Aplikacije, ki so bile objavljene, vključujejo medicinsko slikanje, varnost, analizo materialov, študij kondenzirane snovi v močnih magnetnih poljih, submilimetrsko astronomijo, ogled starih slojev barve na umetniškem delu, komunikacijo satelit-satelit ali letalo-satelit , in nadzor kakovosti slikanja za proizvodnjo.