Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://www.innovation.msu.ru/russian/diapazon.htm
Дата изменения: Thu Oct 27 17:45:14 2005
Дата индексирования: Mon Oct 1 20:28:15 2012
Кодировка: Windows-1251

Процесс создания нового продукта - Практика

Коммециализация терагерцового диапазона

Научное и коммерческое освоение спектра электро-магнитного излучения осуществлялось неравномерно. Менее всего оказался изучен диапазон частот (1011 - 1014) Гц (терагерцовый диапазон). В научной литературе этот частотный диапазон получил прозвище черной дыры.

Частотный диапазон
Коммерческое использование
108 - 1010 Гц

Телевиденье, радио, магниторезонансная томография
1010 - 1011 Гц

СВЧ-техника
1011 - 1014 Гц
????????
1014 - 1016 Гц

Диагностическая техника
1016 - 1018 Гц

Диагностическая техника
1018 - 1018 Гц

Ядерное излучение

Волны терагерцового диапазона (ТГц-волны) лежат в диапазоне от сотен терагерц (длины волн более 3 мм) до сотен гигагерц (с длинами волн от 3 до 10 мкм), то есть примерно между областью СВЧ и микроволн и инфракрасным диапазоном (1ТГц - 1012 колебаний в секунду). При-боры, работающие в этом диапазоне, могут обладать значи-тельными диагностическими преимуществами перед другими устройствами, такими, например, как томографы или рентгеновские аппараты. Различные вещества (твердые тела, жид-кости, биологические объекты) имеют информативные спектральные ха-рактеристики именно в ТГц-диапазоне. Имея базу данных характерных спектров ве-ществ, с помощью терагерцовой подсветки мож-но определять их физико-химический состав, об-наруживать его изменения или нарушения, нахо-дить инородные включения и т.д. Это значит, что с помощью терагерцового прибора можно отличить пластид от пластмассы, определить наличие и измерить концентрацию отравляющих веществ. За счет более глубокого проникновения ТГц-излучения в толщу исследуемого объекта можно (по изменению характеристик излучения) получить объемное изображение объекта. Это позволит совершенствовать тех-нологии различного наз-начения, антитеррористического оборудования или наномикроскопии.

Достаточно широкий и информативный спектральный диапазон для большого количества объектов (твердые тела, жид-кости, биологические объекты) является основным преимуществом ТГц-диапазона. Терагерцовое излуче-ние не обладает ионизирующим свойством, в отличие, от радиоактивного излучения. С помощью терагерцов можно строить объемное изоб-ражение структур, например мягких тканей, чего нельзя сделать в рентгеновском диапазоне.

Группе ученых из университета в г. Брауншвейг (Германия) впервые удалось передать звуковые сигналы с помощью электромагнитных волн терагерцового диапазона. Эта разработка может привести к созданию высокоскоростных сетей беспроводной связи, действующей на небольших расстояниях.

Замена рентгена на безвред-ную терагерцовую технику могла бы существенно изменить рынок диагностического медицинского оборудования. Терагерцовое излучение нашло бы свое применение, где необходим непрерывный мониторинг жи-вых объектов, например, при томографических исследованиях, в биологии и в постоянно работающих системах безопаснос-ти объектов.

Группа ученых из японского института физико-химических исследований RIKEN продемонстрировала в работе систему, позволяющую выявить наличие запрещенных препаратов в запечатанном конверте, не вскрывая его. В системе используется настраиваемый источник терагерцового излучения, к освоению которого современная наука приступила совсем недавно.

Одна из проблем, помешавшая осуществить коммерческое использование терагерцового излучения вплоть до конца минувшего века, связана с тем, что существующие на рынке лазерные источники излучали необходимое когерентное излучение, но в слишком узком диапазоне длин волн.

Одна из российских компания предложила решение этой проблемы. В результате терагерцовая система будет обладать более высокой чувствительностью, быстродействием и разрешением, чем аналоги из других спектральных диапазонов, и может эффективно использоваться в медицине и системах безопасности. Терагерцовое излуче-ние, и отраженное от объектов, и про-шедшее через них, дает большой объем ин-формации для анализа.

Компания была организована в 90-е годы для торговли различными элементами оптических систем. В начале 2001г. компания стала получать заказы от зарубежных партнеров с необычными спецификациями на кристаллы, зеркала и т.д. Специалисты компании поняли, что элементы предназначаются для экспериментальной терагерцовой техники, то есть в мире стали проявлять интерес к этому частотному диапазону.

Интерес к терагерцовым технологиям приобрел большой интерес после того как ученые из университета штата Нью-Йорк впервые приспособили титан-сап-фировый лазер, перестраиваемый в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн, для ТГц-излучателя. В 2000г. в Европейском Сообществе открылась трехлетняя программа "Teravision" (2,5 млн.Евро). В рамках этой программы бы-ли разработаны основные концепции и принципы ТГц-когерентной системы по-лучения изображения для различных сис-тем диагностики. В 2003г. стартовал европейский проект "TeraNova" с объемом финансирования 10 млн. Ев-ро, направленный на получение практи-ческих результатов в области терагерцо-вых технологий. В США при уни-верситете Ренселаер был создан терагерцовый исследовательскии центр с многомиллионны-ми объемами финансирования. Технологический бизнес активно включился в процесс, и за финансированием из бюджетных источников появились венчурные деньги. Возникли технологические компании, ориентированные на развитие терагерцового направления бизнеса, - Teraview Ltd (Англия), Picometrix (США), Tochigi Nikon (Япония). Ярким примером является компания Teraview Ltd, когда за пару лет из небольшой исследовательской группы Кембридского университета выросла вен-чурная компания цена которой за период с 2001г. по 2003г. выросла в де-сять раз - с пяти до 50 млн фунтов стер-лингов.

В компании понимали, что вывод на рынок готовых ТГц-приборов, позволит захватить часть 16-милли-ардного рынка медицинских средств ди-агностики и 3-миллиардного рынка микроскопии. Бум на рынке технологий безопасности открывает еще большие возможности для коммерческого успеха терагерцовой техники.

В 2003г. директор российской компании и его старый коллега по университету, который работал в одном из европейских университетов и делал у компании заказы на терагерцовые компоненты, объединили усилия. Таким образом, знания особенностей зарождающегося рынка ТГц-технологий были дополнены научно-технологическими знаниями и информацией, что творится в науч-ных центрах и компаниях мира в этой области, а также свежими идеями. Партнеры решили начать процесс ком-мерциализации в России? В России уже существовал коллектив, необходимые опыт, ноу-хау и наработки для патентов, международные связи. Одно из преимуществ, по мнению авторов, связано со стоимостью работ. По оценкам авторов, себестоимость такого проекта в России составляет 7-8 млн. USD, что зна-чительно (на порядок!) ниже, чем за рубежом.

Авторов этого проекта не смущает, что у конкурентов уже существуют действующие образцы, так как у самих есть опытный образец, по ряду ключевых параметров превосходящий все существующие в мире. Авторы проекта имеют новые оригинальные идеи, связанные с созданием терагерцового наномикроскопа и томог-рафа.

Интерес к терагерцовым разработкам проявили российские спецслужбы. Зарубежные инвесторы интересуются проектом.

Информационные ресурсы:

  1. http://www.inno.ru
  2. журнал "Эксперт", ?21, 2004
  3. журнал "Эксперт", ?42, 2004