当粒子超越光线 新研究探讨了超光速产生辐射的切伦科夫效应

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摘要:

当带电粒子在介质中以大于该介质中光的相位速度(一种被称为超光速的现象)穿行时,它们会发出辐射。由此产生的辐射形成锥形图案。这种现象被称为切伦科夫效应,具有许多基础和实际应用价值。对这一效应的解释为他赢得了 1958 年的诺贝尔物理学奖。

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真空光电二极管中电子发射产生太赫兹波的机理。资料来源:Aleksandr Ushakov、Kseniia Mamaeva、Leonid Seleznev、Georgy Rizaev、Vladimir Bukin、Timophey Dolmatov、Pavel Chizhov、Vladimir Bagdasarov、Sergey Garnov。

新研究探讨了超光速产生辐射的切伦科夫效应,并讨论了利用这一原理产生太赫兹辐射以用于先进成像和雷达应用的新研究。

光在两种介质界面上的斜入射也是一种类似的现象;在这种情况下,沿界面会形成二次辐射源波,其传播速度超过光速相位。光在界面上的折射和反射是光入射过程中形成的所有辐射源波幅相加的结果。

如果考虑到与光发射材料--阴极--的界面,光斜射到阴极上并导致电子发射,那么电子密度波将以超光速沿阴极表面形成。这一现象伴随着二次辐射的产生。外部电场的应用会导致电子加速,从而增加电子的能量和此类光源的二次辐射。

俄罗斯科学院普罗霍罗夫普通物理研究所的研究人员提议利用电子发射源形成的超光速波来产生太赫兹辐射。其主要思路是在阴极表面施加超短激光脉冲,从而形成超短电子束。

接着,电子被外部磁场加速,并突然停止在一层薄薄的电介质中,从而产生微波和太赫兹范围的电磁脉冲。作者建议通过提高光致发射涂层的效率来扩展这种信号源。这项工作的成果为宽带无创断层扫描、成像、雷达和电子器件功率效应等任务开辟了新的太赫兹辐射源。

编译自/ScitechDaily

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