테라헤르츠 메타물질

전자기학 **테라헤르츠 메타물질**은 테라헤르츠 (THz) 주파수에서 상호 작용하도록 설계된 복합 메타 물질의 한 종류이다. 재료 연구에 사용되는 테라헤르츠 주파수 범위는 일반적으로 0.1에서 10 THz로 정의된다.이는 밀리미터 범위 미만, 특히 3 밀리미터 (극고주파 대역)에서 0.03 밀리미터 사이의 파장에 해당한다. 원적외선의 긴 파장 가장자리이다. 이 대역폭은 활용도가 현저히 낮기 때문에 테라헤르츠 갭이라고도 불린다.**테라헤르츠 갭**은 테라헤르츠 영역(대역폭)에서 사용할 수 없는 재료로 인해 보편적으로 사용될 수 있었던 구성 요소 및 시스템 구축이 저해되는 주파수 대역을 말한다. 이는 테라헤르츠파가 마이크로파보다 주파수가 높지만 적외선 및 가시광선보다 주파수가 낮은 전자기파이기 때문이다. 이러한 특성으로 인해 기존의 전자 부품 및 장치로 테라헤르츠파에 영향을 미치기 어렵다. 전자 기술은 전자의 흐름을 제어하며, 마이크로파 및 무선주파수에 대해 잘 개발되어 있다. 마찬가지로, 테라헤르츠 갭은 또한 광학 또는 광자 파장과 경계를 이루며, 적외선, 가시광선, 자외선 범위(또는 스펙트럼)에 걸쳐 잘 개발된 렌즈 기술도 존재한다. 그러나 테라헤르츠 파장 또는 주파수 범위는 보안 검색, 의학촬영, 무선 통신 시스템, 비파괴 검사, 화학 식별 및 서브밀리미터 천문학에 유용하게 사용될 수 있다. 마지막으로, 비이온화 방사선으로서 엑스선 검사에 내재된 위험이 없다.archive-url = https://web.archive.org/web/20160303230616/http://web.pdx.edu/~larosaa/Applied_Optics_464-564/Projects_Presented/Projects_presented_2009/Gabe_KNiffins_REPORT_Metamaterial_DEVICES_for_THE_Terahertz_band.pdf Also see index for Presented Projects for Applied Optics 2009 date=2016-03-04 and NEAR-Lab Thz measurement facility date=2016-09-07, Portland State University.type =Free downloadurl =http://physicsworld.com/cws/article/news/2006/nov/29/metamaterial-bridges-the-terahertz-gapWhat is Submillimeter Astronomy? date=2013-08-12. Arizona Radio Observatory. 2013
# 메타 물질 소개
테라헤르츠파는 적외선 대역의 끝에 위치하며, 마이크로파 대역이 시작되기 직전이다. 현재, 원하는 전자기 반응을 허용하는 자연 발생 물질의 근본적인 부족으로 인해 메타 물질이라고 불리는 새로운 인공 복합 물질을 구축하게 되었다. 메타 물질은 결정 구조를 모방한 격자 구조를 기반으로 한다. 그러나 이 새로운 물질의 격자 구조는 원자나 단일 분자보다 훨씬 큰 기본 요소로 구성되어 있지만, 자연 발생 구조가 아닌 인공 구조이다. 그럼에도 불구하고, 달성되는 상호 작용은 테라헤르츠 복사파의 차원 아래이다. 또한, 원하는 결과는 제조된 기본 요소의 공진 주파수를 기반으로 한다.doi-access=free 이러한 매력과 유용성은 특정 응용 분야에 맞게 조정할 수 있으며 전기적 또는 광학적으로 제어할 수 있는 공진 응답에서 비롯된다. 또는 응답은 수동 물질일 수 있다.url =http://www.unitconversion.org/unit_converter/frequency-wavelength-ex.htmls2cid = 10056451 메타 물질이라고 불리는 전자기적 인공 격자 구조 물질의 개발은 자연 물질로는 얻을 수 없는 현상의 실현으로 이어졌다. 이는 예를 들어, 자연 유리 렌즈가 빛(전자기파)과 한 손 방식으로 상호 작용하는 반면, 빛은 양손 방식으로 전달되는 방식에서 관찰된다. 즉, 빛은 전기장과 자기장으로 구성된다. 기존 렌즈 또는 다른 자연 물질이 빛과 상호 작용하는 것은 전기장과의 상호 작용(한 손 방식)에 크게 지배된다. 렌즈 물질에서의 자기 상호 작용은 본질적으로 거의 없다. 이는 회절 한계와 같은 일반적인 광학적 한계를 초래한다. 또한, 빛의 자기장과 강하게 상호 작용하는 자연 물질은 근본적으로 부족하다. 합성 복합 구조인 메타 물질은 이러한 한계를 극복한다. 또한, 물리학 법칙 내에서 제작 중에 상호 작용의 선택을 고안하고 재고안할 수 있다. 따라서 빛인 전자기 스펙트럼과의 상호 작용 능력이 확대된다.
# 테라헤르츠 기술
테라헤르츠파#연구 마이크로파 주파수와 적외선 파장 사이에 존재하는 테라헤르츠 주파수 또는 서브밀리미터 파장은 상업 부문에서 거의 사용되지 않는데, 이는 주로 대기를 통한 테라헤르츠 대역 전파의 한계 때문이다. 그러나 테라헤르츠 장치는 원격탐사 및 분광학과 같은 과학 응용 분야에서 유용하게 사용되었다. bibcode = 2002ITMTT..50..910S
# 테라헤르츠 메타 물질 장치
메타 물질의 개발은 테라헤르츠 및 적외선 주파수까지의 전자기 스펙트럼을 가로질렀지만, 아직 가시광선 스펙트럼은 포함하지 않는다. 예를 들어, 마이크로파를 제어할 수 있는 더 큰 기본 요소로 구조를 만드는 것이 더 쉽기 때문이다. 테라헤르츠 및 적외선 주파수의 기본 요소는 점차 더 작은 크기로 축소되었다. 미래에는 메타 물질에 의한 효과적인 제어를 위해 가시광선 요소가 훨씬 더 작게 축소되어야 할 것이다. 이제 테라헤르츠 주파수에서 상호 작용할 수 있는 능력과 함께 THz 메타 물질 응용 프로그램을 사회에 보편적으로 구축, 배포 및 통합하려는 열망이 있다. 이는 위에서 설명했듯이 테라헤르츠 기능을 갖춘 구성 요소 및 시스템이 기술적으로 관련성이 높은 공백을 채울 것이기 때문이다. 이를 수행할 수 있는 알려진 자연 물질이 없기 때문에 인공적으로 구성된 물질이 이제 그 자리를 차지해야 한다. 연구는 먼저 실제 테라헤르츠 메타 물질을 시연하는 것으로 시작되었다. 또한, 많은 물질이 자연적으로 THz 복사에 반응하지 않으므로 이 범위 내에서 작동하는 유용한 응용 기술의 구축을 가능하게 하는 전자기 장치를 구축해야 한다. 이러한 장치에는 방향성 광원, 렌즈, 개폐기,**스위칭:** 논리 또는 산술 연산을 실행하거나 네트워크의 특정 지점 간에 데이터를 전송하기 위해 회로에서 신호를 제어하거나 라우팅하는 것이다. 참고: 스위칭은 전자, 광학 또는 전자기계 장치에 의해 수행될 수 있다. 출처: 연방 표준 1037C 변조기 및 센서가 있다. 이 공백에는 위상 변이 및 빔 조향 장치도 포함된다.**빔 조향:** 방사 패턴의 주엽 방향을 변경하는 것이다. 참고: 무선 시스템에서 빔 조향은 안테나 요소를 전환하거나 요소를 구동하는 무선주파수 복사의 상대적 위상을 변경하여 수행할 수 있다. 광학 시스템에서 빔 조향은 빔이 전송되는 매질의 굴절률을 변경하거나 거울 또는 렌즈를 사용하여 수행할 수 있다. 출처: 연방 표준 1037C THz 대역의 실제 응용 프로그램은 아직 초기 단계이다. 적당한 진전이 이루어졌다. 테라헤르츠 메타 물질 장치는 실험실에서 조정 가능한 원적외선 필터, 광학 스위칭 변조기 및 메타 물질 흡수체로 시연되었다. 일반적으로 테라헤르츠 방사원으로는 THz 양자 캐스케이드 레이저, 광학 펌핑 THz 레이저, 후진파 발진기(BWO) 및 주파수 배증 소스가 있다. 그러나 THz 파를 제어하고 조작하는 기술은 다른 주파수 영역에 비해 뒤처져 있다.url =https://zenodo.org/record/1233297 구독 필요url =http://www.tstnetwork.org/March2008/6aaaHTChen_04.pdf 또한, THz 주파수를 활용하는 기술에 대한 연구는 첨단 감지 기술의 가능성을 보여준다. 다른 파장이 제한되는 영역에서 THz 주파수는 보안, 공중보건, 생물의학, 국방, 커뮤니케이션, 제조에서의 품질 관리 분야의 발전을 위한 가까운 미래의 공백을 채울 것으로 보인다. 이 테라헤르츠 대역은 비침습적이라는 특징이 있어 방사되는 물체의 구조를 방해하거나 교란하지 않는다. 동시에 이 주파수 대역은 플라스틱 용기의 내용물을 통과하고 이미징하며, 인체 피부 조직 몇 밀리미터를 해로운 영향 없이 투과하고, 옷을 통과하여 개인에게 숨겨진 물체를 감지하며, 화학 및 생물학적 작용제를 탐지하여 테러 대응을 위한 새로운 접근법을 제공하는 등의 기능을 보여준다. archive-date =2011-07-06 테라헤르츠 메타 물질은 적절한 THz 주파수에서 상호 작용하므로 THz 복사를 사용하는 물질을 개발하는 한 가지 답이 될 수 있다. 연구자들은 인공 자기(상자성) 구조 또는 자연 및 인공 자기 물질을 결합한 하이브리드 구조가 테라헤르츠 장치에서 중요한 역할을 할 수 있다고 믿는다. 일부 THz 메타 물질 장치는 소형 공동, 적응광학 및 렌즈, 조정 가능한 거울, 아이솔레이터 및 변환기이다.url =https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000010922
# 이 분야의 과제

## THz 전자기 복사 생성
사용 가능한 테라헤르츠 소스가 없으면 다른 응용 분야가 지연된다. 이와 대조적으로 반도체 소자는 일상생활에 통합되었다. 이는 반도체 응용 또는 장치에 적합한 적절한 주파수 대역의 빛을 생성하기 위한 상업 및 과학 응용 분야가 널리 사용되고 있음을 의미한다. 가시광선 및 적외선 레이저는 정보기술의 핵심이다. 또한, 스펙트럼의 다른 쪽 끝에서는 마이크로파 및 무선 주파수 방출기가 무선 통신을 가능하게 한다. 그러나 이전에 0.1~10 THz의 테라헤르츠 갭으로 정의된 테라헤르츠 영역의 응용 분야는 이에 비해 빈곤한 영역이다. 필요한 THz 주파수(또는 파장)를 생성하기 위한 소스는 존재하지만, 다른 문제로 인해 그 유용성이 저해된다. 테라헤르츠 레이저 장치는 소형이 아니므로 휴대성이 부족하고 시스템에 쉽게 통합되지 않는다. 또한, 저전력 소비, 고체 테라헤르츠 소스가 부족하다. 더욱이, 현재 장치도 낮은 출력, 불량한 조정 기능 중 하나 이상의 단점을 가지며, 작동을 위해 액체 헬륨과 같은 극저온 액체가 필요할 수 있다. 또한, 적절한 소스의 부족은 분광학, 원격탐사, 자유 공간 통신 및 의학촬영 분야의 기회를 저해한다. pages = 156–159 한편, 잠재적인 테라헤르츠 주파수 응용 분야는 전 세계적으로 연구되고 있다. 최근 개발된 두 가지 기술인 테라헤르츠 시간 영역 분광법과 양자 캐스케이드 레이저는 전 세계적으로 다양한 개발 플랫폼의 일부가 될 수 있을 것이다. 그러나 테라헤르츠 복사를 효과적으로 조작하는 데 필요한 장치와 구성 요소는 현재까지 달성된 것보다 훨씬 더 많은 개발이 필요하다.isbn = 978-0-387-09539-4 citeseerx =10.1.1.564.7060
## 자기장 상호작용
위에서 간략하게 언급했듯이, 기존 렌즈 및 유리 프리즘과 같은 자연 발생 물질은 빛의 자기장과 크게 상호 작용할 수 없다. 유의미한 상호 작용(유전율)은 전기장과 발생한다. 자연 물질에서는 유용한 자기 상호 작용이 기가헤르츠 진동수 범위에서 감소한다. 전기장과의 상호 작용에 비해, 테라헤르츠, 적외선 및 가시광선에서는 자기 성분이 지각할 수 없다. 따라서, 마이크로파 주파수에서 실제적인 메타 물질의 발명으로 중요한 진전이 있었다.이는 기본적으로 원리 증명 시연이었으며, 나중에 테라헤르츠 및 적외선의 고주파 영역에 일반적으로 적용되었다. 음굴절률 메타 물질을 참조하라. 메타 물질의 기본 요소는 전기적 결합 및 응답과 일치하는 자기 성분에 대한 결합 및 유도 응답을 보여주었기 때문이다. 이는 인공 자기의 발생을 입증했으며,주요 문서: 상자성을 참조하라. 나중에 테라헤르츠 및 적외선 전자기파(또는 빛)에 적용되었다. 테라헤르츠 및 적외선 영역에서는 자연에서 발견되지 않은 응답이다. 더욱이, 메타 물질은 제작의 각 단계와 과정에서 인공적으로 제작되기 때문에, 빛 또는 테라헤르츠 전자기파가 물질을 통해 어떻게 이동하고 전송될지 선택할 수 있는 능력을 제공한다. 이러한 선택의 정도는 기존 물질로는 불가능하다. 제어는 또한 조립된 메타 물질을 통해 이동하는 전자기파의 길이보다 작은 기본 요소의 전기-자기 결합 및 응답에서 비롯된다.doi-access=free s2cid=9321456 빛을 포함한 전자기파는 상호 작용하는 물질에 부여될 수 있는 에너지와 운동량을 전달한다. 방사선과 물질은 공생 관계를 가지고 있다. 방사선은 단순히 물질에 작용하거나, 주어진 물질에 의해 단순히 작용되는 것이 아니라, 물질과 상호 작용한다. 어떤 물질의 자기 상호 작용 또는 유도 결합은 투자율로 번역될 수 있다. 자연 발생 물질의 투자율은 양수 값이다. 메타 물질의 독특한 능력은 자연에서 접근할 수 없는 0 미만(또는 음수)의 투자율 값을 달성하는 것이다. 음의 투자율은 최초의 메타 물질에서 마이크로파 주파수에서 처음 달성되었다. 몇 년 후, 테라헤르츠 영역에서 음의 투자율이 시연되었다.encyclopedia =브리태니커 백과사전 자기적으로 결합할 수 있는 물질은 테라헤르츠 또는 광학 주파수에서 특히 드물다. 일부 자연 자기 물질에 관한 출판된 연구는 이러한 물질이 마이크로파 범위 이상의 주파수에 반응하지만, 그 반응은 일반적으로 약하고 좁은 주파수 대역으로 제한된다고 명시한다. 이는 유용한 테라헤르츠 장치의 가능성을 감소시킨다. THz 및 고주파에서 자기의 실현이 테라헤르츠 광학 및 그 응용 분야에 상당한 영향을 미칠 것이라고 언급되었다. 이는 원자 수준에서의 자기 커플링 (부품)과 관련이 있다. 이 단점은 원자보다 몇 배나 큰 규모로 원자 자기 결합을 반영하는 메타 물질을 사용하여 극복할 수 있다.s2cid = 14262927 author-link = Vladimir Shalaev
# 최초의 THz 메타 물질
투자율에 대한 음수 값을 포함하여 원하는 자기 반응을 달성할 수 있었던 최초의 테라헤르츠 메타 물질은 수동 물질이었다. 이 때문에 "튜닝"은 새로운 응답을 만들기 위해 약간 변경된 치수로 새로운 물질을 제작함으로써 달성되었다. 그러나 주목할 만한 발전 또는 실제적인 성과는 메타 물질을 사용하여 테라헤르츠 복사를 조작하는 것을 실제로 시연하는 것이다. 첫 번째 시연을 위해 하나 이상의 메타 물질 구조가 제작되었다. 그러나 시연에서는 0.6~1.8 테라헤르츠 범위가 나타났다. 결과는 또한 구조의 치수를 조정하여 테라헤르츠 주파수 영역 전체에서 효과를 조정할 수 있음을 보여주는 것으로 여겨졌다. 이어서 6 THz 및 100 THz에서 시연되었다. 첫 번째 시연에서 요소의 스케일링과 간격은 테라헤르츠 주파수 범위에서 성공을 가능하게 했다. 저주파수 범위의 메타 물질과 마찬가지로 이러한 요소는 비자성 물질이었지만 전도성 요소였다. 이 설계는 전기 및 자기 구성 요소가 동시에 발생하는 공진을 허용한다. 그리고 주목할 만한 것은 이러한 인공적으로 구성된 물질의 강한 자기 반응이다. 요소가 지정된 주파수에서 공진에 반응하려면 요소를 특별히 설계해야 한다. 그런 다음 요소는 메타 물질에 일반적으로 사용되는 반복 패턴으로 배치된다. 이 경우, 이제 결합되고 배열된 요소는 간격에 대한 고려와 함께 평평하고 직사각형의 (평면) 구조화된 메타 물질을 구성한다. 테라헤르츠 주파수에서 작동하도록 설계되었기 때문에 포토리소그래피를 사용하여 요소를 기판에 식각한다.
## 자기 반응과 굴절률
분할 링 공진기 타원계측법 실험의 개략도. 분할 링 공진기 (SRR)는 다양한 실험에 사용되는 일반적인 메타 물질이다. 테라헤르츠 진동수에서의 자기 반응(투자율)은 구리선 SRR과 같은 비자성 요소로 구성된 구조로 달성할 수 있으며, 이는 공진 주파수를 중심으로 다른 반응을 보인다. 분할 링 공진기는 테라헤르츠 영역에 걸쳐 조정할 수 있는 기능을 보여준다. 또한, 구성 물질로 이루어진 반복 구조는 테라헤르츠 복사를 조작하고 전송하면서 전자기장을 평균화하는 동일한 전략을 따른다. 이 평균화 기술을 유효 매질 반응이라고 한다. 유효 투자율 μ-eff는 링의 유도계수에서 증가하며, 전기 용량은 분할 링의 틈에서 발생한다. 이 테라헤르츠 실험에서는 도파관 대신 타원계측법이 적용된다. 즉, 자유 공간의 광원이 편광된 복사선 빔을 방출한 다음 시료에서 반사된다(오른쪽 이미지 참조). 방출된 편광은 의도된 것이며, 편광 각도는 알려져 있다. 반사된(시료 물질에서) 편광 변화가 측정된다. 위상차(있는 경우) 및 반사된 편광에 대한 정보가 고려된다. 셀 물질의 국부 자기장은 자기 반응으로 이해할 수 있다. 공진 아래에서 국부 자기장은 증가한다. 이 자기 반응은 전기장과 위상을 유지한다. SRR 셀은 실제로는 비자성 물질이므로 이 국부 자기 반응은 일시적이며 외부에서 자기장이 가해지는 동안만 자기적 특성을 유지한다. 따라서 인가된 필드가 제거되면 전체 자화는 0으로 떨어진다. 또한, 국부 자기 반응은 실제로는 전체 자기장의 일부에 불과하다. 이 부분은 자기장 강도에 비례하며 이는 선형 의존성을 설명한다. 마찬가지로 전체 물질에 걸쳐 집합적인 선형 반응이 있다. 이는 원자 수준에서 정렬 및 스핀을 모방하는 경향이 있다. 시간이 지남에 따라 공진에 접근하는 주파수가 증가함에 따라 루프 와이어에 유도된 전류는 더 이상 인가된 필드를 따라가지 못하고 국부 반응이 지연되기 시작한다. 그런 다음 주파수가 더 증가함에 따라 유도된 국부 필드 반응은 여기 필드와 완전히 위상이 어긋날 때까지 더 지연된다. 이로 인해 투자율이 1 미만으로 떨어지고 0 미만의 값을 포함하게 된다. 유도된 국부 필드와 변동하는 인가 필드 간의 선형 커플링 (부품)은 강자성의 비선형 특성과 대조된다. 이후, 100 테라헤르츠 및 적외선 영역에서 이 물질의 자기 반응이 시연되었다. 자기 반응을 증명하는 것은 나중에 굴절률을 제어하는 중요한 단계였다.bibcode=2005PhRvL..94c7402Z 마지막으로, 평행한 금속 나노로드 층쌍을 사용하여 200 테라헤르츠에서 테라헤르츠 파장에 대한 음의 굴절률이 달성되었다.s2cid =14917741 이 연구는 테라헤르츠 영역의 표면 플라즈몬 연구에 의해 보완되기도 한다.display-authors = 1 전자 스위칭 및 반도체 구조와 같은 외부 제어를 적용하여 전송 및 반사 특성을 제어하는 연구도 계속되고 있다. s2cid =43183531 archive-date =2011-06-05doi-access = freearchive-date=June 29, 2010
# 재구성 가능한 테라헤르츠 메타 물질
전자기 메타 물질은 테라헤르츠 갭(0.1 – 10 THz)을 채울 가능성을 보여준다. 테라헤르츠 갭은 두 가지 일반적인 부족으로 인해 발생한다. 첫째, 테라헤르츠 주파수 소스를 활용할 응용 분야에 사용할 수 있는 자연 발생 물질이 거의 없다. 둘째는 마이크로파 및 광학 영역에서 EM 메타 물질의 성공을 테라헤르츠 영역으로 전환할 수 없다는 것이다. 더욱이, 대부분의 연구는 메타 물질 요소의 패턴화(예: 포함물의 크기와 모양, 금속 필름 두께, 구멍 형상, 주기성 등)에 의해 결정되는 THz 전송의 수동적 특성에 초점을 맞추었다. 금속 구멍 배열 위에 유전체 층을 증착하거나 반도체 기판을 도핑하여 공진 주파수를 크게 이동시켜 공진에 영향을 미칠 수 있다는 것이 입증되었다. 그러나 많은 응용 분야를 실현하는 데 필수적인 탁월한 광학 전송의 "능동적" 조작에는 거의 초점이 맞춰지지 않았다. 이러한 필요에 부응하여, 소스(EM) 복사의 투과 및 반사 구성 요소의 비율을 사전에 제어할 수 있는 "능동 메타 물질"에 대한 제안이 있다. 전략에는 레이저 광으로 구조를 조명하고, 전류가 변하지 않는 외부 정적 자기장을 변경하고, 외부 바이어스 전압 공급(반도체 제어)을 사용하는 것이 포함된다. 이러한 방법은 고감도 분광학, 고출력 테라헤르츠 생성, 단거리 보안 THz 통신, 테라헤르츠 기능을 통한 훨씬 더 민감한 감지 가능성을 열어준다. 더욱이, 이러한 방법에는 더 민감한 테라헤르츠 감지, 그리고 테라헤르츠파의 더 효과적인 제어 및 조작을 위한 기술 개발이 포함된다.
# MEM 기술 활용
메타 물질 요소, 특히 분할 링 공진기를 미세전기기계 시스템 기술과 결합함으로써 비평면 유연 복합 재료와 미세 기계적으로 활성적인 구조를 만들 수 있게 되었으며, 여기서 전자기 공진 요소의 방향은 입사장에 대해 정밀하게 제어될 수 있다.editor1-last =Stockman
# THz 주파수에서의 동적 전기 및 자기 메타 물질 반응
메타 물질 매개 변수의 동적 반응에 대한 이론, 시뮬레이션 및 시연은 평면 분할 링 공진기(SRR) 배열을 통해 처음으로 보여졌다.archive-url = https://web.archive.org/web/20160924144052/https://www2.bc.edu/~padillaw/PDF/PRL_96_107401_2006.pdf
# 테라헤르츠 메타 물질 장치 개요
테라헤르츠 메타 물질은 새로운 장치 연구를 가능하게 한다.s2cid =36844031author2-link =David R. Smith (physicist) Alternate copy here.
## 새로운 증폭기 설계
접힌 도파관 진행파관 회로의 단면으로 벽에 구멍 배열이 있다. NASA 글렌 연구 센터의 이미지.]] 기판에 메타 물질이 내장된 테라헤르츠 평면형 진행파관 회로. NASA 글렌 연구 센터의 이미지. 테라헤르츠 대역에서는 소형의 중간 출력 증폭기가 없다. 이로 인해 활용도가 낮은 영역이 생기며, 새로운 증폭기의 부족은 직접적인 원인 중 하나로 지목될 수 있다. 연구는 진행파관 증폭기를 기반으로 한 경량 저속파 진공 전자 장치를 조사, 생성 및 설계하는 것을 포함했다. 이들은 접힌 도파관, 저속파 회로를 포함하는 설계로, 테라헤르츠파가 선형 전자빔과 상호 작용하면서 구불구불한 경로를 통해 이동한다. 접힌 도파관 진행파관의 설계는 670, 850 및 1030 GHz의 주파수에서 이루어진다. 작은 치수와 높은 감쇠로 인한 전력 제한을 개선하기 위해 새로운 평면 회로 설계도 조사되고 있다. NASA 글렌 연구 센터의 자체 연구에서는 메타 물질 (고유한 전자기적 특성을 가진 공학 재료)을 사용하여 두 가지 유형의 진공 전자 저속파 회로에서 테라헤르츠 증폭의 전력과 효율성을 높이는 방법을 조사했다. 첫 번째 유형의 회로는 이방성 유전체와 서브파장 구멍 배열로 구성된 구멍 메타 물질이 있는 접힌 도파관 기하학적 구조를 가진다(오른쪽 이미지 참조). 두 번째 유형의 회로는 전자기파를 전달하는 구불구불한 전송선과 기판에 내장된 메타 물질 구조를 가진 평면 기하학적 구조를 가진다. 계산 결과는 이 회로에서 더 유망하다. 예비 결과는 메타 물질 구조가 기판의 전기장 크기를 감소시키고 구불구불한 선 위의 영역에서 크기를 증가시켜 전자 시트 빔과 상호 작용할 수 있음을 시사한다. 또한, 평면 회로는 제작하기가 덜 어렵고 더 높은 전류를 가능하게 한다. 다른 평면 기하학적 구조를 조사하고, 전기장/전자빔 상호 작용을 최적화하고, 시트 빔을 위한 초점 자석 기하학적 구조를 설계하기 위해서는 더 많은 연구가 필요하다.archive-date=April 7, 2009 This section uses public domain material from NASA Technical Reports service NASA
## 새로운 테라헤르츠 센서 및 위상 변조기
테라헤르츠 영역에서 복사선을 제어할 수 있는 가능성은 감지 장치 및 위상 변조기 설계 분석으로 이어진다. 이 복사선을 적용할 수 있는 장치는 특히 유용할 것이다. 센서로 기능할 수 있는 메타 물질을 조정하기 위한 다양한 전략이 분석되거나 테스트된다.display-authors =1first7 =D. R. 마찬가지로 선형 위상 변환은 제어 장치를 사용하여 달성할 수 있다.citeseerx=10.1.1.423.5531 또한 특정 전장 위험을 감지할 수 있는 센서가 필요하다.display-authors =etal
# 내용주
2
# 일반 참고 문헌
*doi-access =free *pmid = 15783730 *Federal Standard 1037C "b" to "byte" *Federal Standard 1037C Glossary of Telecommunication Terms * Military Acronyms, Initialisms, and Abbreviations *Jany, S. J. Glossary of Laser Terminology. (PDF download). The American Board of Laser Surgery.