Avanços tecnológicos na faixa THz e detecção de radiação térmica e não-térmica

Resumo

Os avanços experimentais no intervalo espectral compreendido entre o visível e microondas, conhecida como região THz, têm demonstrado sua importância em diferentes áreas, desde biomédicas, sensoriamento de materiais, nanotecnologia até ciência espacial, passando também por aplicações revolucionárias em medicina e segurança. Apesar dos inúmeros produtos já desenvolvidos, o acesso a instrumentos, subsistemas e até mesmo as informações é muito restrito, principalmente para países como o Brasil, tornando-se monopólio de alguns poucos países apenas. Aplicações militares adquiriram especial importância. A maior parte das vendas de dispositivos fotométricos na faixa dos 10 µm estão voltados para estas aplicações, acentuando ainda mais as dificuldades para adquirir informações sobre novos desenvolvimentos. Trabalhos já realizados no Centro de Componente Semicondutores (CCS – UNICAMP) tiveram como objetivo fabricar e testar subsistemas necessários a fotometria e imageamento THz. Os excelentes resultados obtidos indicam a necessidade de continuidade dos desenvolvimentos e sua otimização, com aplicações em projetos requerendo fotometria e imageamento. Por outro lado, em anos recentes a tecnologia THz tem-se voltado tanto para a produção de fontes ultra-intensas de radiação sincrotrônica coerente (em laboratório) como ao seu diagnóstico, nesta mesma banda de comprimentos de onda. A fotometria e o imageamento THz são essenciais para a melhor compreensão de processos de produção destas radiações por feixes de elétrons de alta energia, desde escalas de laboratório até escalas espaciais. Os desenvolvimentos e estudos aqui apresentados estarão contribuindo para dois experimentos espaciais recentemente propostos, DESIR (Detection of Solar eruptive Infrared Radiation) e SIRA (Submillimeter-wave to InfraRed solar Activity emissions), prevendo a utilização de sistemas THz em observações de transientes em plasmas ativos solares em diferentes freqüências, a partir do solo e no espaço. Os conhecimentos já adquiridos e os desenvolvimentos aqui propostos pretendem contribuir com a caracterização e qualificação de dispositivos e subsistemas para fotometria/imageamento THz. São esperados resultados inéditos de sua utilização no diagnóstico de mecanismos de aceleração de partículas que se manifestam através de emissões eletromagnéticas na faixa THz, principalmente em plasmas quentes solares, com importantes conseqüências para sua interpretação, sugerida como sendo similar aos processos equivalentes em grandes aceleradores de feixes de partículas em laboratório.