『サイエンス』誌の論文によると、研究者チームは笑気ガスを使って将来的には衣服や本の表紙、さらには皮膚まで透視できるようになるかもしれないテラヘルツレーザーを開発したという。
この装置はテラヘルツ領域で動作します。テラヘルツ領域とは、電磁スペクトルにおいてマイクロ波より高く可視光より低い領域です。テラヘルツレーザーは、光の波長の生成と制御が難しいため、比較的希少です。過去にも製造されたことはありましたが、旧型のモデルはフッ化メチルガスの長い管を通して赤外線を照射する構造で、構造が大きすぎて実用化には至りませんでした。
マサチューセッツ工科大学（MIT）が率いる研究者たちが開発した新しいレーザーは、はるかに優れたものです。必要な部品はすべて靴箱に収まり、室温で動作します。また、光は調整可能で、0.251テラヘルツから0.955テラヘルツ（10^12Hz）の範囲のテラヘルツ波を生成します。
この奇妙な装置は、笑気ガスとして知られる亜酸化窒素を赤外線量子カスケードレーザーで照射することで機能します。装置内部の小さな空洞は笑気ガスで満たされています。
これらの分子はレーザーのエネルギーによって励起され、振動と回転によって反応します。電子はエネルギー準位間を移動し、テラヘルツ領域の光子を放出してレーザーを生成します。
「テラヘルツ周波数を調整することで、波が吸収される前に空気中を伝わる距離をメートルからキロメートルまで選択できます。これにより、誰がテラヘルツ通信を『聞く』ことができるか、また誰がテラヘルツレーダーを『見る』ことができるかを正確に制御できます」と、論文の共著者でMITの数学教授であるスティーブン・ジョンソン氏は述べた。
科学者たちは細胞内に挿入できる小さなナノレーザーを開発している
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「ラジオのダイヤルを変えるのと同じように、テラヘルツ源を簡単に調整できる能力は、無線通信、レーダー、分光法の分野で新たな用途を開拓する上で非常に重要です。」
科学者たちは、テラヘルツレーザーによって、X線のようなより強力なエネルギーの有害な影響を受けずに、光が布地、薄い物体、皮膚を透過できる「T線視覚」が実現することを期待しています。
「これらのガスレーザーは長い間古い技術だと考えられており、人々はこれが巨大で低出力で調整不可能なものだと考えていたため、他のテラヘルツ源に目を向けていた」とジョンソン氏は言う。
「今、私たちは、サイクロトロンを小型化し、調整可能で、はるかに高効率にできると言っています。バックパックに収納したり、車に積んで無線通信や高解像度画像撮影に使用したりできます。車にサイクロトロンを積んでおきたいとは思わないでしょうから。」®
