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재규어 XJS Pre-HE (1975–1981)
동력은 재규어 V12 엔진에서 나왔으며, 수동 또는 자동변속기를 선택할 수 있었지만, 수동은 V12 E-타입 생산에서 남은 것이었기 때문에 곧 단종되었다. V12 엔진을 장착한 생산 자동차는 당시 드물었다. 이탈리아 럭셔리 스포츠카 제조업체인 람보르기니와 페라리가 그러한 모델을 생산했다. XJ-S의 사양은 이탈리아 자동차들과 비교해도 손색이 없었다. 7.6초 (자동 모델) 만에 97 km/h (60 mph)까지 가속할 수 있었고 최고 속도는 230 km/h (143 mph)였다. 1세대 XJ-S 차량은 주철 케이스와 볼트 온 벨하우징을 갖춘 보그워너 모델 12 변속기를 사용했다. 1977년에는 제너럴 모터스의 터보-하이드라매틱 400 변속기가 장착되었다. TH400 변속기는 일체형 비분리식 벨하우징을 갖춘 올 알루미늄 합금 케이스였다. XJ-S는 원래 6K 알로이 휠에 던롭 SP Super E205/70VR15 타이어를 장착했으며, 영국 경찰은 재규어를 고성능 205/70VR15 미쉐린 XWX 타이어로 업그레이드했다. 1970년대 말 재규어는 205/70VR15 피렐리 P5를 장착하기 시작했다. 피렐리 P5는 재규어가 럭셔리 자동차의 성능을 향상시키기 위해 피렐리에 요청하여 생산한 타이어였다. 유럽 및 캐나다 사양 XJ-S 모델에는 두 개의 성형 헤드라이트가 장착되었지만, 미국 모델 (1992년까지)에는 법규상 네 개의 둥근 밀봉형 빔 라이트가 장착되었다.
재규어 XJS Pre-HE (1975–1981)
재규어는 연료 위기 속에서 XJ-S를 출시했으며, 당시 5.3리터 V12 GT카 시장은 작았다. XJ-S는 이전에 대체했던 E-타입과는 급진적으로 달랐으며, 스포츠카에서 GT로 전환되었고 컨버터블 루프 옵션이 사라졌다. 창문 뒤의 버팀대는 당시 독일 당국이 후방 시야를 제한할 것을 우려하여 비판을 받았으며, XJ-S (및 유사하게 디자인된 란치아 몬테카를로)에 대한 형식 승인을 거부했다. 이로 인해 독일 XJ-S 구매자는 등록 시 각 개별 차량에 대해 도로 승인을 받아야 했다. 판매는 완고하게 낮게 유지되었고, 팔리지 않은 재고를 처리하기 위해 1981년 상반기 동안 생산이 중단되었다. 저조한 판매로 인해 레이랜드 카즈(Leyland Cars)는 자동차 생산을 중단하기로 결정했지만, 가벼운 페이스리프트와 엔진 수정을 통해 다시 한번 기회를 주기로 결정했다.
이탈리아 스타일링 하우스인 피닌파리나는 XJ-S를 기반으로 한 1978년 컨셉트 카인 재규어 XJSpider를 선보였지만, 생산되지는 않았다.
재규어 XJS HE (1981–1991)
1981년 7월부터 XJ-S는 XJ-S HE로 이름이 변경되었고, 연비 효율성을 크게 향상시킨 새로운 고효율 V12 엔진을 장착했다. 스위스 엔지니어 미하엘 메이(Michael May)가 설계한 더욱 효율적인 "파이어 볼(Fire Ball)" 연소실의 긍정적인 부작용으로 출력은 295 hp (220 kW; 299 PS) 또는 북미에서는 263 hp (196 kW)로 증가했다. 동시에 XJ-S HE는 외관 및 내부에 변화를 주었다: 기존의 표준 검정색 대신 차체 색상의 부트 트림이 적용되었고, 215/70R15 피렐리 신투라토 P5 타이어가 장착된 새로운 5스포크 "스타피쉬(Starfish)" 알로이 휠, 범퍼 상단의 크롬 인서트, 대시보드 및 도어 트림에 버얼 엘름 인서트가 추가되었다.
재규어 XJS HE (1981–1991)
1983년, 새로운 3.6리터 재규어 AJ6 직렬 6기통 엔진이 새로운 컨버터블 모델인 XJ-SC와 함께 도입되었다. 쿠페의 다소 작은 뒷좌석은 탈착식 소프트톱 공간을 확보하기 위해 제거되어 엄격한 2인승 차량이 되었다. XJ-SC는 완전한 컨버터블이 아니라 탈착 불가능한 중앙 타르가형 구조, 도어 위 고정 칸트 레일, 고정 후면 쿼터 창문이 있는 고정형 프로파일 변형이었다. 6기통 차량은 높아진 보닛 중앙 부분으로 식별할 수 있다.
1983년부터 1987년까지 6기통 엔진 차량은 5단 수동변속기(게트라그 265)만 사용할 수 있었고, 1987년부터 4단 자동변속기(ZF 4HP22)가 제공되었다 (XJ40에 사용된 개선된 연료 분사 장치와 함께). V12 모델은 더 강력한 터보-하이드라매틱 400 변속기를 계속 사용했다. 초기 수동 모델은 재규어에 의해 미국으로 수입되지 않았으며, 페이스리프트된 수동 4리터 XJS 쿠페와 컨버터블이 출시될 때까지 기다려야 했다. V12 엔진을 장착한 XJ-SC는 1985년에 도입되었다.
재규어 XJS HE (1981–1991)
시장에서는 큰 성공을 거두지 못했던 2인승 XJ-SC 타르가형 모델은 1988년에 2인승 완전 컨버터블로 대체되었고, 이는 큰 성공을 거두었다.
XJ-SC
최초의 XJ-SC는 1982년 6월 28일에 생산되었고, 마지막은 1988년 1월 26일이었다. 총 5013대의 XJ-SC 카브리올레가 제작되었다. 이 차량들은 타르가/컨버터블 차체 스타일을 가지고 있었는데, 2인승 승객석 위에 T-탑과 유사한 탈착식 타르가 패널과 후면 창문을 포함하는 직물 후면 섹션을 갖추고 있었다. 후면 섹션에는 선택 사항으로 하드톱이 있었다. 약 1598대의 오른손잡이 및 3416대의 왼손잡이 차량이 제작되었다. 소수의 XJ-SC 차량에 뒷좌석 개조가 있었지만, 재규어 자동차는 다이애나 공주를 위해 특별히 제작된 한 대의 차량만 생산했다. 이 차량의 후면 지붕 섹션은 완전히 고정되어 제거할 수 없었다. 이 개조는 나중에 여러 애프터마켓 회사에서 소유주 차량에 대해 수행되었지만, 공장 승인을 받지는 않았다.
재규어 XJS HE (1981–1991)
1986년부터는 미국 일부 딜러를 통해 헤스 & 아이젠하르트(Hess & Eisenhardt)에서 개조한 완전한 컨버터블 버전이 제공되었다. 미국의 오하이오주에 위치한 헤스 & 아이젠하르트 코치빌딩 회사는 1988년 재규어에서 공식적으로 제작된 XJ-S 풀 컨버터블이 출시되기 전까지 재규어와의 계약을 통해 XJ-S의 컨버터블 개조를 담당했다.
재규어 XJS HE (1981–1991)
헤스 & 아이젠하르트 컨버터블은 나중에 재규어에서 제작된 XJS 컨버터블과 달리 패딩 없는 상단이 차량의 차체 구조로 더 깊숙이 접혀 지붕이 내려갔을 때 더 깨끗한 후면 프로파일을 만들었다. 이 디자인 요소를 수용하기 위해 헤스 & 아이젠하르트 컨버터블에는 두 개의 분리된 연료 탱크가 있어 루프가 완전히 접힐 수 있도록 배치되었다. 스톡 재규어 XJS 쿠페를 H&E 컨버터블로 개조하는 과정에는 생산 후 루프 제거, 여러 섹션으로 차체 절단, 운전석 뒤쪽에 강철 보강재 추가, 차량의 상당한 개조로 인한 고조파 공명을 제거하기 위해 헤드라이트 바로 뒤에 9.1 kg (20 lb)의 무게를 배치하는 것이 포함되었다. H&E XJS 컨버터블은 더 낮게 접히는 상단과 앞바퀴 바로 뒤에 위치한 두 개의 작은 배지로 쉽게 식별할 수 있다. 나중에 재규어의 풀 컨버터블은 H&E 컨버터블만큼 낮게 접히지 않는 더 무거운 패딩 상단을 가지고 있었지만, 쿠페의 거의 모든 원본 구성 요소를 유지했다.
재규어 XJS HE (1981–1991)
H&E 재규어 XJS의 생산 대수는 알려져 있지 않으며, 부분적으로는 헤스 & 아이젠하르트 공장 화재로 재규어 XJS 개조와 관련된 기록 대부분이 소실되었기 때문이다. 일부 소식통에 따르면 총 2,100대가 개조되었다.
1984년에 재규어 XJS 3.6리터 엔진 및 수동변속기 차량은 재규어 특수차량 사업부(Jaguar Special Vehicle Operations)에 의해 경찰 특수 시범 차량으로 개조되었다. 지붕에는 경찰용 라이트바, 중앙 콘솔에는 경찰 무전기, 직물 시트를 포함한 플라스틱 내부 트림이 장착되어 럭셔리한 실내 장식을 대체했다. 이 XJS 경찰 특수 시범 차량은 재규어에 의해 워릭셔주 경찰, 그레이터 맨체스터 경찰, 광역경찰청을 포함한 여러 영국 경찰서에 대여되었지만, 교통경찰 장비나 승객을 위한 내부 공간 부족으로 인해 시험 운행 후 주문은 이어지지 않았다. 시범 운행 서비스에서 퇴역한 후, XJS는 처음에는 그레이터 맨체스터 경찰 박물관에 기증되었다가 나중에 재규어 다임러 헤리티지 트러스트(Jaguar Daimler Heritage Trust)에 인계되었고, 이 차량은 워릭셔주 게이던에 있는 영국 자동차 박물관의 전시 차량이 되었다.
재규어 XJS HE (1981–1991)
1988년부터 1993년까지, HE V12 엔진 5.3 리터 (5,344 cc)을 장착한 특별 고성능 XJR-S 버전이 새롭게 설립된 재규어스포트(JaguarSport)에서 생산되었다. 재규어스포트는 재규어와 TWR 그룹 리미티드가 50:50 비율로 소유한 별도의 회사로, 고성능 재규어 스포츠카 개발을 전문으로 했다. 이 자동차는 독특한 바디 키트, 특별한 15인치 알로이 휠, 235/60R15 피렐리 P600 타이어, 수정된 코일 스프링과 빌스타인 쇼크를 사용하는 독특한 서스펜션 시스템, 월넛 우드 트림과 함께 코놀리 오토럭스 가죽으로 마감된 고급스러운 실내, 그리고 향상된 핸들링을 특징으로 했다. 이 차량 중 첫 100대는 재규어의 [[1988 르망 24시|1988년 르망 24시]] 우승을 기념하기 위해 "셀러브레이션 르망(Celebration Le Mans)"으로 명명되었으며 영국에서만 판매되었다. 1988년부터 1989년까지 총 326대의 XJR-S 차량이 5.3 리터 (5,344 cc) 엔진으로 생산되었으며, 이 엔진은 318 hp (237 kW)의 출력을 냈다. 1989년 9월 이후에는 엔진 배기량이 5,993 cc (6.0 L)으로 증가했으며, 자이텍 연료 분사 및 엔진 관리 시스템이 장착되었다. 이는 후기 XJS 모델에 사용된 표준 6.0리터 엔진과는 달랐으며, 이 모델에만 고유한 것이었다. 출력은 5,250rpm에서 333 PS (328 hp; 245 kW), 3,650rpm에서 495 N·m (365 lb·ft) 토크로 증가했는데, 이는 11.0:1의 높은 압축비, 새로운 단조 강철 크랭크샤프트, 증가된 보어 및 단조 합금 피스톤 덕분이었다. 수정된 공기 흡입 시스템과 낮은 손실의 이중 배기 시스템도 이 모델의 표준이었다. 엔진은 재조정된 밸브 바디와 더 빠른 변속 시간을 특징으로 하는 3단 GM400 자동변속기와 결합되었다. 더 나은 접지력을 위해 16인치 던롭 D40 M2 타이어가 장착되었다. 이러한 수정으로 최고 속도는 260 km/h (160 mph)에 달했다. 1997년 모터스포츠 매거진에서 실시한 비교 테스트에서 XJR-S는 BMW 850i, 포르쉐 928 GT 및 페라리 몬디알을 포함한 다른 경쟁자들을 능가했다.
재규어 XJS HE (1981–1991)
전 세계 시장을 위해 총 787대의 쿠페와 50대의 컨버터블이 제작되었다. 미국에서는 1992년 XJ220 출시를 기념하여 100대의 XJR-S 쿠페와 컨버터블 한정판이 생산되었다. 페이스리프트 모델을 기반으로 한 이 차량들은 미국 시장 전용이었다. 여기에는 시그널 레드 쿠페 22대, 시그널 레드 컨버터블 22대, 젯 블랙 쿠페 22대, 젯 블랙 컨버터블 27대, 플라멩코 레드 쿠페 2대, 그리고 실버 프로스트 '프레스 카'인 쿠페 4대와 컨버터블 1대가 포함되었다.
재규어는 다임러-S로 판매될 다임러 럭셔리 버전을 고려했으며, 특히 버팀대가 없고 1986년에 단 하나의 프로토타입만 제작되었다. 폴 반햄(Paul Banham)은 버팀대가 없고 더 큰 후면 측면 창문과 좁은 C-필러를 가진 일부 맞춤형 노치백 쿠페를 생산했다. 1990년대 중반, 반햄은 XJS를 기반으로 한 XJSS라는 재작업 버전을 만들기도 했다.
재규어 XJS 페이스리프트 (1991–1996)
XJS는 포드 모터 컴퍼니의 새로운 소유권 하에, 프리미어 오토 그룹(Premier Auto Group)의 한 부문으로 1991년 5월 최종 형태로 재출시되었다. 포드는 모델명에서 하이픈을 제거하고 XJS로 판매했다. 프레임을 제거함으로써 후면 측면 창문은 이전 차량과 동일한 유리 개구부를 가졌음에도 불구하고 확대된 것처럼 보였고, 앞유리는 플러시 피팅되었으며, 버팀대는 새로운 측면 창문 트림으로 다소 최소화되긴 했지만 여전히 남아 있었다. 디자이너 제프 로슨은 버팀대가 자동차의 특징적인 부분이라고 언급했다. 후면 페시아와 트렁크 리드는 재설계되었고, 새로운 검정색 착색 후미등이 장착되었다. V12 엔진 또한 새로운 분사 및 연료 시스템, 새로운 점화 플러그, 그리고 깔끔해진 엔진룸으로 업그레이드되었다. 촉매가 장착된 유럽 시장 버전의 출력은 273 to 280 PS (201 to 206 kW; 269 to 276 bhp)으로 약간 증가했다.
재규어 XJS 페이스리프트 (1991–1996)
이 차량은 새로운 4.0리터 버전의 AJ6 직렬 6기통 엔진을 장착했다. 1992년에는 동일한 엔진을 탑재한 컨버터블 모델이 라인업에 추가되었다. 1992년 5월 V12 엔진의 배기량은 6.0리터로 확대되었고, 227 kW (304 hp)의 출력을 냈다. 6.0리터 V12 엔진 도입과 함께 변속기도 4단 오버드라이브가 장착된 GM 4L80E로 업데이트되었으며, 4.0리터 자동 모델은 전자식 ZF4HP24E 변속기를 계속 사용했다. 2+2 컨버터블도 도입되었으며, 맞춤형 인시그니아 라인도 추가되었다. 동시에 이 차량은 차체와 동일한 색상으로 도색된 더욱 공기역학적인 전면 및 후면 범퍼를 장착했다. 주요 내부 변화는 계기판이었다. 원래의 계기판은 독특한 드럼형 보조 게이지를 특징으로 했지만, XJ40 세단에서 볼 수 있는 것과 유사한 보다 전통적인 스타일의 계기판으로 교체되었다. 1993년 5월부터 이전 모델의 복잡한 인보드 브레이크 대신 아웃보드 후면 브레이크가 장착되었다.
재규어 XJS 페이스리프트 (1991–1996)
1994년 4월, 4.0리터 AJ6 엔진에 상당한 개선이 이루어졌는데, 이제 코일 온 플러그 점화가 장착되었고 AJ16이라는 새로운 코드명이 부여되었다. 1995년에는 최종 사양 변경이 이루어졌으며, 이 차량은 재규어 자동차 60주년을 기념하는 셀러브레이션(Celebration) 모델로 불리게 되었다. 셀러브레이션 차량은 다이아몬드 터닝 휠, 재규어 양각 시트, 나무 스티어링 휠을 특징으로 한다.
XJS는 21년간 생산된 후 1996년에 단종되었으며, 2005년까지 XJS 플랫폼의 수정된 버전을 계속 사용한 XK8로 대체되었다.
재규어 XJS 애프터마켓 개조
TWR XJS
톰 워킨쇼 레이싱(TWR)은 1988년 재규어와 파트너십을 맺고 재규어스포트를 설립했다. XJR-S는 그들의 첫 모델이었다. 하지만 1988년 이전에, 특히 1984년부터 1988년 사이에 TWR은 XJS 쿠페와 카브리올레 차량의 스포티 버전을 제공했다. 3.6리터 6기통 및 5.3리터 V12 차량 모두에 다양한 차체, 트림 및 엔진 업그레이드 옵션이 제공되었다. 이 차량들은 특히 독특하고 희귀하며, 1988년 이전 차량에 대한 기록 관리가 부실하여 종종 잘못 해석되고 오해된다. 나중에 XJR-S "재규어스포트" 차량이 유사한 사양으로 생산되면서 더욱 혼란이 가중되었다.
재규어 XJS 애프터마켓 개조
알려진 업그레이드 중 일부는 엔진 및 변속기, 저항 감소 바디 키트, 특수 범퍼 키트 (북미 시장용), "TWR" 센터 캡이 장착된 이탈리아산 8"x16" 저항 감소 스피드라인 알로이 휠 (나중에 "스포츠" 센터 캡이 장착된 XJR-S 휠과 매우 유사), TWR 서스펜션 키트, TWR 브레이크 키트, TWR 스티어링 휠, 수동 변속기 (5단 클로즈 비율), 자동 변속기 퀵 시프트 키트, 자동 변속기 레버 (XJR-S에 사용된 나사식 가죽 타입), TWR 파워 스티어링 밸브 등이 포함되었다.
TWR 바디 키트에는 오른쪽 뒷부분에 라디오 안테나용 구멍이 있는 독특한 리어 스포일러가 포함되어 있었다. 또한 나중에 XJR-S 스포일러와는 다르게 더 높이 솟아 있었고 측면에 더 뚜렷한 플랩이 있었다.
섬유유리 측면 몰딩 (사이드 스커트)에는 고무 이음새가 장착되어 있었다.
프런트 범퍼 개조에는 크롬 제거 및 프런트 에어댐 보강이 포함되었고, 리어 범퍼에는 배기구 및 통합 후면 안개등이 특징이었다.
재규어 XJS 애프터마켓 개조
수많은 XJS가 코치빌더 링스(Lynx)에 의해 3도어 슈팅 브레이크로 개조되어 링스 이벤터(Lynx Eventer)라는 이름으로 판매되었다. 기록에 따르면 페이스리프트 전 XJ-S 52대, 페이스리프트 후 XJS 15대가 개조되었으며, 이 중 18대는 왼손잡이 운전용이고 49대는 오른손잡이 운전용이었다.
재규어 XJS 애프터마켓 개조
1986년, 엔지니어 로렌스 피어스(Laurence Pearce)의 지도 아래 새롭게 설립된 리스터 카즈는 재규어 XJS를 위한 고성능 패키지를 제공하기 시작했다. 이 차량들은 리스터-재규어로 판매되었으며, 총 90대의 고객 차량이 개조되었다. 리스터는 WP 오토모티브(WP Automotive)와 BLE 오토모티브(BLE Automotive)라는 두 제조업체와 협력하여 개조 작업을 수행했다. 표준 패키지에는 엔진 배기량 7.0리터 증가, 4개의 추가 인젝터와 스로틀 바디를 갖춘 수정된 연료 분사 시스템, 코스워스에서 제조한 더 큰 엔진 밸브와 연결봉, 새로운 크랭크샤프트, 새로운 실린더 헤드, 새로운 흡기 및 배기 밸브, 새로운 베어링 캡, 그리고 수정된 후미등 클러스터와 넓은 타이어를 수용하기 위한 플레어 휠 아치를 특징으로 하는 후면 스포일러가 있는 새로운 바디 키트가 포함되었다. 수정된 서스펜션 시스템은 원래보다 30% 더 단단한 리바운드를 가진 코니 댐퍼와 더 큰 삼각측량과 차축 튀김을 줄이기 위해 재배치된 위시본 및 반경 암이 있는 수정된 후면 서브프레임 배열을 특징으로 했다. 새로운 쇼크는 전면에서 100% 더 단단하고 후면에서 50% 더 단단했다. 제동 시스템은 통풍 브레이크 디스크를 가졌고 더 나은 냉각 및 안정성을 위해 외부로 이동되었다. 내부도 수정되어 레카로 레이싱 버킷 시트와 최적화된 피드백을 갖춘 새로운 스티어링 휠이 장착되었다. 수정된 엔진은 496 bhp (370 kW)의 출력과 500 lb·ft (678 N·m)의 토크를 냈다. 엔진은 5단 게트라그 수동변속기와 결합되었다. 이 차량들은 전면 10인치, 후면 13인치에 달하는 넓은 피렐리 타이어가 장착된 17인치 휠을 장착했다. 성능 수치에는 0-97 km/h (60 mph) 가속 시간 4.5초와 최고 속도 200 mph (322 km/h)가 포함된다.
일부 고객들은 르망 패키지 추가로 차량을 더 개조했다. 이 패키지에는 6단 게트라그 수동 변속기, 새로운 배기 시스템, 그리고 엔진에서 604 bhp (450 kW)의 출력을 끌어내기 위해 표준 패키지 위에 트윈 슈퍼차저가 포함되었다.
재규어의 라이선스 하에 폴 베일리 디자인(Paul Bailey Design)에서 제작되었다. 브루나이의 술탄이 완성된 11대 중 2대를 구입했다고 전해진다.
재규어 XJS 모터스포츠
1977년 "그룹 44" 레이싱 팀은 실제 생산 XJ-S 섀시와 구동계를 기반으로 한 경주용 차로 트랜스암에서 매우 성공적인 시즌을 보냈다. 팀은 밥 툴리우스에게 1977년 드라이버 챔피언십 컵을 안겨주었지만, 제조사 타이틀은 2점 차이로 놓쳤다 (트랜스암 시리즈에 재규어는 단 한 대만 참가했고, 포르쉐 참가자는 훨씬 많았다). 1978년에는 전용 튜브 프레임 "실루엣" 스타일의 XJS 경주용 차가 제작되어 1977년에 출전했던 완전 생산 섀시 차량에 비해 무게를 크게 줄였다. 이 실루엣 차량은 생산 차량의 지붕 패널만이 유일한 공장 XJS 판금 부품이었다. 그룹 44는 밥 툴리우스에게 다시 드라이버 챔피언십을 안겨주었을 뿐만 아니라, 1977년 차량을 운전하는 브라이언 푸어스테나우(Brian Fuerstenau)를 일부 경기장에 출전시켜 재규어에게 추가 제조사 포인트를 획득하게 함으로써 제조사 타이틀도 차지했다. 실루엣 차량은 살아남아 최근 SVRA 역사 스포츠 레이스 시리즈에 모습을 드러냈다. 1977년 공장 섀시 경주용 차는 여전히 그룹 44의 밥 툴리우스 소유로 알려져 있다.
재규어 XJS 모터스포츠
1979년 4월, 데이브 하인즈(Dave Heinz)와 데이브 야버러(Dave Yarborough)가 운전하는 재규어 XJS가 캐논볼 베이커 씨 투 샤이닝 씨 기념 트로피 대시, 흔히 캐논볼 런으로 알려진 경주에 참가했다. 그들은 뉴욕에서 로스앤젤레스까지 4,608 킬로미터 (2,863 mi) 거리를 32시간 51분이라는 기록적인 시간으로 완주했으며, 이 기록은 데이비드 딤(David Diem)과 더그 터너(Doug Turner)가 페라리 308로 깼을 때까지 4년간 유지되었다. 딤과 터너는 캐논볼 런의 비공식 후속작인 US 익스프레스에서 동일한 거리를 32시간 7분 만에 완주했다.
재규어 XJS 모터스포츠
영국 레이랜드(British Leyland)는 1981년 톰 워킨쇼의 TWR에 접근하여 FIA의 새로운 그룹 A 투어링카 규칙에 따라 유럽 투어링카 챔피언십에 가장 적합한 BL 자동차를 식별하는 것을 목표로 했다. 워킨쇼는 BL이 사용하고자 했던 로버 3500 대신 XJS를 선택했는데, 이는 XJS의 더블 위시본 서스펜션이 그룹 A 규정에 따라 가능한 가장 넓은 휠을 장착할 수 있게 해주었기 때문이다. 영국 레이랜드는 1977년 XJC 레이싱 프로그램의 실패로 여전히 쓰라려 했고, 새로운 노력에 대한 공장 지원을 제공하지 않기로 결정했다. TWR은 아카이와 모툴과 같은 외부 스폰서에 의존하여 프로젝트를 진행했지만, 재규어는 일부 엔지니어링 지원을 제공했다.
재규어 XJS 모터스포츠
XJS는 그 시즌에 워킨쇼와 척 니콜슨(Chuck Nicholson)이 XIV 브르노 그랑프리에서 우승하면서 첫 승리를 거두었는데, 이 차량들은 라이벌 BMW 530/530i와 알파 로메오 GTV6 경쟁자들에게 너무 빨라 워킨쇼는 10.925 km (6.789 mi) 브르노 서킷에서 다른 어떤 선수보다 5.37초 빠른 예선 기록을 세웠다. 1983년 팀의 재규어 차량이 더 많은 승리를 거둔 후 (20.81 km (12.93 mi) 뉘르부르크링 노르트슐라이페 서킷을 7분 56초 00에 주파하는 것을 포함하여), TWR 재규어는 ETCC에서 이길 수 없는 차량이 되었고, 워킨쇼는 1984년 ETCC 드라이버 챔피언십을 차지했다. 챔피언십 시즌 동안 TWR 재규어 팀은 워킨쇼, 한스 헤이어, 윈 퍼시가 운전하는 XJS로 권위 있는 스파 24시 레이스에서 우승하여, 차량의 속도뿐만 아니라 5.3리터 V12 엔진의 신뢰성도 입증했다. 1984년경 TWR 재규어는 ETCC에서 새로운 도전자와 맞닥뜨렸다. 에겐베르거 모터스포츠가 운영하는 터보차지 볼보 240T가 등장했고, V12와 동등한 속도를 가졌지만, 투어링카 레이싱에 터보차징이 새로 도입되었기 때문에 차량의 속도에 걸맞은 신뢰성을 갖추기까지는 여러 레이스가 필요했다.
재규어 XJS 모터스포츠
1984년 말까지 XJS에 장착된 TWR 개발 V12 엔진은 약 450 hp (340 kW)의 출력을 냈다.
재규어 XJS 모터스포츠
1985년이 되자 XJS는 유럽 대회에서 은퇴했고, TWR은 ETCC에서 3.5L V8 로버 비테세를 출전시키기로 결정했다. 워킨쇼는 1984년 배서스트의 마운트 파노라마 서킷에서 열린 1984 제임스 하디 1000에 참가하여 호주 드라이버 존 고스와 함께 현지에서 개발된 호주 그룹 C XJS를 공동 운전했다. 워킨쇼는 6.172km (3.835마일) 서킷에서 2분 16초 09의 기록으로 잠정 7위에 올랐으며, 2km 길이의 콘로드 스트레이트에서 최고 시속 180 mph (290 km/h)을 기록했고, 특수 타이어를 사용하여 "하디스 히어로즈(Hardies Heroes)" 상위 10위 결정전에서 더 좋은 성적을 낼 것이라는 기대가 있었다. 그러나 타이어가 제때 서킷에 도착하지 못했고, 워킨쇼는 결국 적절한 고무 타이어를 사용할 수 없어 앞바퀴를 사용해야 했고 10위로 예선을 마쳤다. 클러치 고장으로 차량이 출발선에서 움직이지 못했고, 무력한 워킨쇼는 쉐보레 카마로 Z28에 뒤에서 부딪혀 차량이 즉시 리타이어했으며, 트랙이 출발/도착선에서 막히면서 레이스 역사상 처음으로 재시작이 이루어졌다.
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스코틀랜드인 워킨쇼는 1985년에 돌아와 호주에서 그룹 A의 첫 시즌에 우승하기로 결심했고, 1985년 세 대의 TWR XJS 재규어가 제임스-하디 1000에 다시 출전했다. 이 차량들은 분명히 필드에서 가장 뛰어났으며, 하디스 히어로즈에서 1위 (워킨쇼/퍼시 #8), 2위 (제프 알람/론 딕슨 #9), 6위 (고스/아르민 하네 #10)를 기록했다. 이번에는 차량들이 출발선에서 벗어났고, 워킨쇼와 퍼시가 레이스 대부분을 지배했으며, 피트 스톱 중 고스/하네 차량에게만 리드를 내주었다 (알람/딕슨 차량은 엔진 고장으로 3바퀴 만에 리타이어했다). #10 차량의 드라이버들은 100바퀴 이상 동안 끈과 케이블 타이로 느슨하게 고정된 부러진 시트와 싸워야 했고, 레이스 후반에 오일 라인 파열로 워킨쇼/퍼시 차량이 3바퀴를 잃고 우승 기회를 놓칠 때까지 대부분 2위에 앉아 있었다. 1974 배서스트 1000 우승자 고스는 두 번째 "위대한 레이스"에서 우승했고, 1984년 레이스에서 TWR 로버를 운전하여 그룹 A 부문에서 우승했던 하네는 그의 유일한 배서스트 1000 우승으로 100% 기록을 유지했다. 오일 라인을 교체한 후 워킨쇼는 4위로 재개했지만, 마지막 바퀴에서 1985년 호주 투어링카 챔피언 짐 리처즈의 JPS 팀 BMW 635 CSi를 쉽게 따라잡고 추월하여 재규어 1-3위를 만들었고, 워킨쇼는 고스 뒤를 이어 포메이션 피니시로 결승선을 통과했다.
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TWR XJS 재규어는 1986년 말 일본 후지 500에서 다음으로 목격되었는데, 그 해 말 FIA 공인 기간이 만료되어 그룹 A 백조의 노래가 될 것으로 예상되었다. BMW 635 CSi와 볼보 240T 같은 오랜 적들과, 호주 홀덴 VK 코모도어 SS 그룹 A V8과 터보차지 닛산 스카이라인 DR30 RS와 같은 새로운 그룹 A 차량들을 상대로 워킨쇼는 XJS로 폴 포지션을 차지하며, 이 차가 투어링카 레이싱에서 여전히 얼마나 경쟁력이 있을 수 있는지를 증명했다 (이 차들은 1986 배서스트 1000에 참가할 예정이었고, 테스트 및 개발을 통해 37 kW (50 hp)의 추가 출력이 보고되었지만, 호주 재규어 로버의 운송 비용 지원 부족으로 인해 결국 레이스에 출전하지 못했다). 후지 레이스에서는 워킨쇼/퍼시 차량이 서킷의 1.5km (0.93마일) 메인 스트레이트에서 313 kW (420 hp) 홀덴 코모도어의 피터 브록을 쉽게 막아냈음에도 불구하고 6바퀴에서 오일 압력 부족으로 리타이어했고, 하네/데니 헐름/워킨쇼 차량은 디퍼렌셜 고장으로 절반 거리까지만 버티고 리타이어했다.
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1987년 그룹 A 레이싱에 참가할 자격이 없었음에도 불구하고, TWR은 레이스 주최측의 특별 초청으로 웰링턴, 뉴질랜드에서 열린 1987년 (1월) 닛산 모빌 500에 두 대의 재규어를 출전시켰다. 워킨쇼/퍼시 팀은 디퍼렌셜 고장으로, 하네/헐름 팀은 타이어 파열로 레이스 도중 충돌하여 리타이어했다. 이후 이 차들은 푸케코헤에서 경주했으며, 퍼시/하네는 이 큰 고양이에게 호주 드라이버 래리 퍼킨스와 데이비드 파슨스의 퍼킨스 엔지니어링 홀덴 코모도어 VK에 이어 2위를 차지하며 마지막 레이스를 장식했다.
TWR은 총 7대의 차량을 제작했다.
시드니에 본사를 둔 호주 개인 참가자 게리 윌밍턴(Garry Willmington)은 1985년과 1986년 호주 투어링카 챔피언십 및 후반기 호주 내구 챔피언십에 XJS(중고 승용차로 알려짐)를 출전시켰다. TWR보다 V12에서 더 많은 출력을 얻었다고 알려졌지만, 윌밍턴은 TWR처럼 차량이나 엔진 신뢰성을 개발할 자원이 없었고, 성과도 미미했다. 하지만 트랙에 충분히 긴 직선 구간이 있는 경우(예: 멜버른의 샌다운 레이스웨이 또는 애들레이드 인터내셔널 레이스웨이), 윌밍턴의 재규어는 직선 구간에서 가장 빠른 차였다. 존 고스(John Goss) 또한 1986 제임스 하디 1000에서 자신의 개인 참가 XJS를 출전시켰는데, 호주 자동차 시장의 심각한 경기 침체로 인해 재규어-로버 오스트레일리아가 TWR의 배서스트 복귀 제안에 대한 지원을 철회했기 때문에 그는 혼자서 왕좌를 방어해야 했지만, TWR로부터 일부 기술 지원을 받았다. 레이스 중 전기 문제로 인해 고스는 베테랑 호주 드라이버 밥 뮤어(Bob Muir)와 함께 24위로 마쳤다. 고스의 차량은 그의 이전 그룹 C 재규어를 그룹 A 사양으로 개조한 것이었다.
윌밍턴은 V12 재규어 개인전에서 몇 가지 좋은 결과를 냈다. 그는 1986년 AMSCAR 시리즈의 아마루 파크(Amaroo Park) 홈 트랙에서 열린 개막 5랩 히트 레이스에서 폴 포지션을 차지하고 우승했다. 아마루 파크는 호주에서 가장 짧은 최고 수준의 로드 레이싱 서킷으로, 매우 좁고 1.93 km (1.20 mi) 길었으며, 서킷에서 가장 긴 직선 구간에서도 윌밍턴이 최고 기어로 들어가지 못하게 하는 등 500마력, 1,400 kg (3,086.5 lb) 재규어에게는 최악의 트랙이었다.
오늘날 XJS는 영국과 해외에서 클럽 레벨 모터스포츠에서 광범위하게 사용되고 있다. 가장 잘 알려진 레이스 시리즈는 아마도 토요 타이어와 협력하여 진행되는 재규어 열광자 클럽 XJS 챔피언십일 것이다. 이 챔피언십은 10년 이상 진행되어 왔으며, 영국에서 클럽 모터스포츠에 저렴하게 참여할 수 있는 기회를 제공하고 있으며, 이 예상치 못한 경주용 차량의 대규모 그리드를 계속 유치하고 있다. 차량들은 거의 개조되지 않은 도로 주행용 차량부터 위대한 TWR 스페셜에 경의를 표하며 제작된 완전 경주 사양 차량까지 다양한 개조 상태로 경쟁한다.
스타리온
주식회사 스타리온은 대한민국의 가전제품 제조업체로 LG전자와 협력관계가 깊으며 본사는 부산광역시에 있다.
스타리온 역사
1965년에 설립되어 2000년에 스타리온으로 변경하였다.
테라헤르츠 메타물질
테라헤르츠 메타물질은 테라헤르츠 (THz) 주파수에서 상호 작용하도록 설계된 복합 메타 물질의 한 종류이다. 재료 연구에 사용되는 테라헤르츠 주파수 범위는 일반적으로 0.1에서 10 THz로 정의된다.
이 대역폭은 활용도가 현저히 낮기 때문에 테라헤르츠 갭이라고도 불린다. 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.
테라헤르츠 메타물질 메타 물질 소개
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. 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.
테라헤르츠 메타물질 메타 물질 소개
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 메타물질 테라헤르츠 기술
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.
테라헤르츠 메타물질 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.
테라헤르츠 메타물질 테라헤르츠 메타 물질 장치
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, 변조기 및 센서가 있다. 이 공백에는 위상 변이 및 빔 조향 장치도 포함된다.
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.
테라헤르츠 메타물질 테라헤르츠 메타 물질 장치
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. 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.
테라헤르츠 메타물질 이 분야의 과제
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.
테라헤르츠 메타물질 이 분야의 과제
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.
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. 메타 물질의 기본 요소는 전기적 결합 및 응답과 일치하는 자기 성분에 대한 결합 및 유도 응답을 보여주었기 때문이다. 이는 인공 자기의 발생을 입증했으며, 나중에 테라헤르츠 및 적외선 전자기파(또는 빛)에 적용되었다. 테라헤르츠 및 적외선 영역에서는 자연에서 발견되지 않은 응답이다.
테라헤르츠 메타물질 이 분야의 과제
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.
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.
테라헤르츠 메타물질 이 분야의 과제
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.
테라헤르츠 메타물질 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.
테라헤르츠 메타물질 최초의 THz 메타 물질
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.
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.
테라헤르츠 메타물질 최초의 THz 메타 물질
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.
테라헤르츠 메타물질 최초의 THz 메타 물질
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. 마지막으로, 평행한 금속 나노로드 층쌍을 사용하여 200 테라헤르츠에서 테라헤르츠 파장에 대한 음의 굴절률이 달성되었다. 이 연구는 테라헤르츠 영역의 표면 플라즈몬 연구에 의해 보완되기도 한다.
전자 스위칭 및 반도체 구조와 같은 외부 제어를 적용하여 전송 및 반사 특성을 제어하는 연구도 계속되고 있다.
테라헤르츠 메타물질 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.
테라헤르츠 메타물질 재구성 가능한 테라헤르츠 메타 물질
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.
테라헤르츠 메타물질 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.
테라헤르츠 메타물질 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.
테라헤르츠 메타물질 테라헤르츠 메타 물질 장치 개요
테라헤르츠 메타 물질은 새로운 장치 연구를 가능하게 한다.
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).