Radiación de terahercios
La radiación de terahercios , también conocida como radiación submilimétrica , ondas de terahercios , frecuencia tremendamente alta [1] ( THF ), rayos T , ondas T , luz T , T-lux o THz , consiste en ondas electromagnéticas dentro de la banda designada por la UIT de frecuencias de 0,3 a 3 terahercios (THz), [2] aunque el límite superior es algo arbitrario y algunas fuentes lo consideran como 30 THz. [3] Un terahercio es 10 12 Hzo 1000 GHz. Las longitudes de onda de la radiación en la banda de terahercios oscilan correspondientemente entre 1 mm y 0,1 mm = 100 µm. Debido a que la radiación de terahercios comienza en una longitud de onda de alrededor de 1 milímetro y continúa en longitudes de onda más cortas, a veces se la conoce como banda submilimétrica y su radiación como ondas submilimétricas , especialmente en astronomía . Esta banda de radiación electromagnética se encuentra dentro de la región de transición entre las microondas y el infrarrojo lejano , y puede considerarse como cualquiera de las dos.
La radiación de terahercios es fuertemente absorbida por los gases de la atmósfera , y en el aire se atenúa a cero en unos pocos metros, [4] [5] por lo que no es práctico para la comunicación por radio terrestre . Puede penetrar capas delgadas de materiales pero es bloqueado por objetos más gruesos. Los haces de THz transmitidos a través de los materiales se pueden utilizar para la caracterización de materiales , la inspección de capas, la medición del relieve [6] y como una alternativa de menor energía a los rayos X para producir imágenes de alta resolución del interior de objetos sólidos. [7]
La radiación de terahercios ocupa un término medio donde se superponen los rangos de microondas y ondas de luz infrarroja , conocido como “ brecha de terahercios ”; se llama “brecha” porque la tecnología para su generación y manipulación aún está en pañales. La generación y modulación de ondas electromagnéticas en este rango de frecuencias deja de ser posible por los dispositivos electrónicos convencionales utilizados para generar ondas de radio y microondas, requiriendo el desarrollo de nuevos dispositivos y técnicas.
La radiación de terahercios se encuentra entre la radiación infrarroja y la radiación de microondas en el espectro electromagnético , y comparte algunas propiedades con cada una de ellas. La radiación de terahercios viaja en una línea de visión y no es ionizante . Al igual que las microondas, la radiación de terahercios puede penetrar una amplia variedad de materiales no conductores ; ropa, papel, cartón , madera, albañilería , plástico y cerámica . La profundidad de penetración suele ser menor que la de la radiación de microondas. Al igual que el infrarrojo, la radiación de terahercios tiene una penetración limitada a través de la niebla y las nubes .y no puede penetrar agua líquida o metal. [9] La radiación de terahercios puede penetrar cierta distancia a través del tejido corporal como los rayos X, pero a diferencia de ellos no es ionizante , por lo que es interesante como reemplazo de los rayos X médicos. Debido a su longitud de onda más larga, las imágenes creadas con ondas de terahercios tienen una resolución más baja que los rayos X y deben mejorarse (consulte la figura de la derecha). [8]
La atmósfera terrestre es un fuerte absorbente de radiación de terahercios, por lo que el rango de radiación de terahercios en el aire está limitado a decenas de metros, lo que lo hace inadecuado para comunicaciones de larga distancia. Sin embargo, a distancias de ~10 metros, la banda aún puede permitir muchas aplicaciones útiles en la creación de imágenes y la construcción de sistemas de redes inalámbricas de gran ancho de banda , especialmente sistemas de interior. Además, producir y detectar radiación coherente de terahercios sigue siendo un desafío técnico, aunque ahora existen fuentes comerciales económicas en el rango de 0,3 a 1,0 THz (la parte inferior del espectro), incluidos los girotrones , los osciladores de onda inversa y los diodos de túnel resonante . [cita necesaria ]
La banda de terahercios, que cubre el rango de longitud de onda entre 0,1 y 1 mm, es idéntica a la banda de longitud de onda submilimétrica. Sin embargo, por lo general, el término "terahercios" se usa más a menudo en marketing en relación con la generación y detección con láseres pulsados, como la espectroscopia en el dominio del tiempo de terahercios , mientras que el término "submilimétrico" se usa para la generación y detección con tecnología de microondas, como multiplicación armónica. [ cita requerida ]
