En un avance significativo, científicos del Instituto Tata de Investigación Fundamental (TIFR), Mumbai, han ideado una fuente de radiación de alta potencia en la región de terahercios (THz) del espectro electromagnético. Este estudio, realizado en colaboración con laboratorios en Grecia y Francia, será publicado en la revista Comunicaciones de la naturaleza el 30 de octubre, 2017.

La búsqueda de fuentes de radiación nuevas y más brillantes es una búsqueda permanente en la ciencia y la tecnología. Si bien hay muchas fuentes en todo el espectro electromagnético, la región de terahercios (encajada entre las regiones infrarroja / óptica y de microondas) es un desafío, y es solo en los últimos 20 años que las fuentes están disponibles. La radiación de terahercios de alta potencia se ha producido típicamente solo en grandes, máquinas complejas como láseres de electrones libres. Las fuentes compactas que se basan en antenas semiconductoras y cristales especiales excitados por pulsos láser de femtosegundos visibles / infrarrojos tienen salidas de energía muy limitadas. típicamente en el nivel de nanojulios (mil millonésimas de julio) o menos. No son útiles para muchas aplicaciones. Sin embargo, Los láseres de femtosegundos de alta potencia pueden excitar emisiones de terahercios mil veces más fuertes a partir de un plasma formado en el aire en condiciones especiales.

Por mucho tiempo, Los investigadores han creído que los líquidos no pueden emitir una radiación de terahercios significativa porque reabsorberían de manera eficiente cualquier cosa que se genere. Todavía, aquí es donde los investigadores de TIFR tuvieron éxito. En sus experimentos, irradiaron líquidos de laboratorio comunes como el metanol, acetona, dicoloretano, disulfuro de carbono e incluso agua, con pulsos de láser de femtosegundos de energía moderada, ionizando el líquido y formando largos canales de plasma llamados filamentos. Midieron energías de hasta 50 microjulios, miles de veces más grandes que las energías emitidas por la mayoría de las fuentes existentes y de 10 a 20 veces más grandes que las producidas a partir del aire. Su cuidadosa caracterización y estudio sistemático mostró que las condiciones experimentales eran más simples que las necesarias para el aire. La esencia de este modelo es que el pulso láser de femtosegundos induce emisiones secundarias en el líquido que luego se combinarían con el pulso láser incidente para producir la radiación de terahercios observada.

Los investigadores de TIFR son optimistas sobre las aplicaciones de su fuente líquida, el más brillante entre los compactos, fuentes de mesa. Prevén muchas aplicaciones en imágenes de terahercios, análisis de material, detección de explosivos y óptica no lineal de terahercios. Esta nueva fuente ciertamente aumenta el stock de radiación en terahercios.