Terahertz frekvenční pásmo označuje elektromagnetické záření vystupující z 100 GHz (nebo 300 GHz v závislosti na odkazech) do 30 THz . Je to přechod mezi mikrovlnnými frekvencemi a frekvencemi odpovídajícími infračervenému záření .
Frekvenční doména „terahertz“ ( THz , 1 THz = 10 12 Hz) sahá od přibližně 100 GHz do 30 THz, tj. Přibližně při vlnových délkách mezi 0,01 mm a 3 mm . To je historicky známé pod terminologií daleko infračerveného záření, ale dnes se také vyskytuje pod názvem T ray . Leží v elektromagnetickém spektru mezi infračerveným ( optická doména ) a mikrovlnami ( radioelektrická doména ).
Pásmo pod 100 GHz je obecně definováno jako rádiové, zatímco frekvence nad 30 THz jsou obecně definovány jako infračervené, ale tyto hranice nejsou standardizovány, protože jde pouze o změnu jazyka nebo technologie, nikoli o povahu.
Terahertzovo záření má silnou penetrační sílu. Potenciálně vám umožňují vidět skrz mnoho nevodivých materiálů, které neobsahují vodu (jako je oblečení, papír, dřevo, lepenka, plasty atd.). Jsou nízkoenergetické a neionizující (1 THz odpovídá fotonové energii 4,1 meV , tj. Podstatně menší než tepelná aktivační energie při pokojové teplotě), což je a priori velmi neškodí.
Silná absorpce vody na frekvencích THz svědčí o silné interakci mezi biologickými vzorky a vlnami THz. Tyto vlny ve skutečnosti způsobují vibrace / rotaci polárních molekul vody a vzrušují mezimolekulární vazby s nízkou energií ( vodíková vazba …) ve vodě, bílkovinách… Objevuje se tak mnoho aplikací THz spektroskopie v biologickém poli, například studium hydratace a konformace proteiny, hybridizace DNA , detekce určitých rakovinných buněk (abnormálně bohatých na vodu) ...
Terahertzovy frekvence se používají stejným způsobem jako infračervené záření, v radioastronomii , planetární radiometrii a znějícím počasí.
Potenciálních aplikací v této oblasti je mnoho a počáteční testy byly provedeny s úspěchem.
Nízkoenergetický a neionizující aspekt skutečně otevírá řadu možností založených na konkrétních spektroskopických vlastnostech tohoto záření, které lze využít zejména v oblasti medicíny a bezpečnosti.
Terahertzové pole najde další potenciální aplikace v oblasti vysokorychlostních telekomunikací, bezdrátových sítí, radaru, monitorování prostředí, biomedicínských zkoušek, charakterizace materiálů a zařízení, detekce plynů nebo znečišťujících látek, boje proti terorismu, astronomického pozorování atd.
Nedávno (února 2010), terahertzové vlny byly použity pro bezpečnost letišť (např. mezinárodní letiště Domodědovo , Moskva nebo mnoho letišť v USA). Cestující vstoupí do válce a pohyblivá část jej „naskenuje“ takovými vlnami. Tyto vlny neblokuje oblečení (které neobsahuje vodu ani kovy, a proto je pro toto záření transparentní), což umožňuje vidět cestujícího skutečně jako svlečeného. Výhodou oproti klasickému portálovému portálu je, že umožňuje mnohem rychlejší kontrolu (není nutné si sundat boty nebo provést palpaci). Potenciální chybou, která dnes není kontroverzní, je, že je narušeno soukromí cestujících.
V současné době probíhá velké výzkumné úsilí s cílem vyvinout vhodné zdroje a detektory, které současně splňují kritéria integrovatelnosti, laditelnosti a nízkých nákladů. Terahertzová doména je charakterizována vlnovými délkami submilimetru. Techniky používané v mikroelektronice na vlnových délkách milimetrů jsou rozšířeny, aby bylo možné realizovat integrované zobrazovací systémy s nízkými náklady.