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L'acqua è una fonte di radiazioni terahertz

25.09.2017

È noto che l'acqua assorbe intensamente le onde elettromagnetiche nella gamma dei terahertz, motivo per cui per molto tempo si è ritenuto improbabile che l'acqua liquida potesse fungere da fonte di onde terahertz. Tuttavia, un team internazionale di scienziati ha dimostrato che un sottile strato d'acqua, spesso non più di 200 micrometri, irradiato con impulsi ultracorti di luce laser, è in grado di emettere radiazioni elettromagnetiche terahertz. Inoltre, una tale sorgente di onde terahertz può essere utilizzata in futuro nelle tecnologie di comunicazione wireless, nel controllo della qualità industriale e nelle riprese ad alta risoluzione e nella capacità di penetrare in profondità nell'oggetto ripreso.

Nei loro esperimenti, gli scienziati hanno focalizzato la luce di un laser a femtosecondi, un laser la cui durata dell'impulso è misurata in femtosecondi (10^-12 secondi), sulla superficie di un sottile strato d'acqua. L'energia di questo impulso porta alla creazione di una nuvola di plasma, costituita da ioni ed elettroni liberi, nel punto di focalizzazione del fascio. Parte dell'energia dell'impulso laser viene spesa per l'eccitazione aggiuntiva di ioni ed elettroni, che iniziano a emettere onde nell'intervallo dei terahertz.

Ulteriori studi hanno dimostrato che la radiazione terahertz ottenuta usando l'acqua ha alcune caratteristiche in relazione alla radiazione ottenuta usando altri metodi. Nel caso dell'acqua, un aumento della durata dell'impulso laser porta ad un aumento del numero e dell'energia delle onde terahertz, mentre altri metodi richiedono una diminuzione della durata e un aumento dell'energia dell'impulso per ottenere lo stesso effetto . In secondo luogo, l'energia e la quantità di radiazione terahertz dipendono dalla polarizzazione della luce e dall'angolo di incidenza del raggio di luce laser sulla superficie del film d'acqua.

I risultati ottenuti dagli scienziati non possono ancora essere spiegati dal punto di vista delle leggi fisiche e dei meccanismi noti agli scienziati coinvolti nei processi di formazione della radiazione terahertz. Pertanto, è ancora molto presto per parlare della possibilità di qualsiasi applicazione pratica dell'acqua come fonte di radiazioni. Gli scienziati sperano che ulteriori ricerche sulle interazioni tra luce laser e acqua portino a una comprensione dei processi in corso, sulla base dei quali sarà possibile sviluppare nuove tecnologie terahertz.

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Energia dallo spazio per Starship 08.05.2024

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Nuovo metodo per creare batterie potenti 08.05.2024

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Contenuto alcolico della birra calda 07.05.2024

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Notizie casuali dall'Archivio

La costruzione dello stadio principale del super pesante Space Launch System è stata completata 08.01.2020

La NASA e la Boeing hanno completato i lavori sulla parte principale del nuovo razzo super pesante Space Launch System (SLS), progettato per trasportare persone e merci nello spazio profondo. L'unità base, prodotta nello stabilimento Michoud della NASA a New Orleans, è attualmente in viaggio verso il Mississippi, dove sarà sottoposta a test chiave.

SLS è una parte importante del programma Artemis, l'iniziativa della NASA per riportare gli esseri umani sulla Luna entro il 2024. Quando la costruzione sarà completamente completata, lo Space Launch System sarà il razzo più potente del mondo. Il palco è stato caricato su una chiatta e inviato al centro spaziale della NASA nel Mississippi. Lì supererà tutte le fasi principali del test Green Run prima del primo lancio della missione. Il test prevede il rifornimento e il pieno carico dei quattro motori principali, come durante il varo vero e proprio. Il razzo non sarà installato sulla rampa di lancio, ma su un banco di prova.

Questo test dovrebbe aver luogo questa estate, dopodiché il razzo potrà andare al Kennedy Space Center di Cape Canaveral (provvisoriamente tra luglio e ottobre 2020). Ma fino ad allora, c'è ancora molto lavoro da fare, in particolare per installare la parte superiore del razzo e attaccarvi la capsula Orion. Il primo volo della SLS con la nave sarà senza equipaggio, la NASA testerà l'efficacia della capsula nello spazio.

L'agenzia spaziale statunitense non ha ancora fissato una data di lancio esatta per la missione, soprannominata Artemis 1. Un anno dopo il volo di prova, la NASA prevede di lanciare un altro razzo, ma con un equipaggio a bordo. Secondo John Shannon, vicepresidente e project manager di Boeing SLS, la costruzione del secondo razzo è più veloce del 40%. I compiti più difficili sono stati il processo di saldatura e la creazione della parte del palco in cui sono installati i motori.

Nel frattempo, la NASA deve ancora pensare a molte altre cose. Queste sono tute spaziali e moduli lunari. Quest'anno sarà un anno fondamentale per l'agenzia, poiché dimostrerà se la NASA può preparare tutto questo per portare gli astronauti in sicurezza sulla superficie lunare.

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