Submillimetervågor

Submillimetervågor, eller submillimeterstrålning, är elektromagnetisk strålning med våglängder kortare än 1 millimeter. De motsvarar frekvenser ungefär mellan 0,3 och 3 terahertz, det vill säga våglängder från cirka 1 millimeter ned till cirka 0,1 millimeter. De utgör därmed en brygga mellan mikrovågor och det infraröda området och studeras inom radioastronomi och terahertzforskning.

Dessa vågor interagerar väl med kallt damm och molekylära gaser i rymden, vilket gör dem särskilt användbara för att studera mörkare objekt och kalla fysiska tillstånd. Instrumentering krävs som kan hantera mycket låga signalnivåer: heterodyna mottagare och cryogeniskt kylda detektorer som bolometrar samt supraledande enheter. Att generera och bearbeta THz-signaler är teknologiskt utmanande, ofta med hjälp av spektrala multiplikatorer, kvantdalskaskadlaser eller upp-/nedkonverteringstekniker. Atmosfärens absorption, särskilt av vattenånga, begränsar markbaserade observationer till torra, högplatåna platser och särskilda transmissionsfönster.

Användningsområden inkluderar astronomi för kartläggning av vår galax och andra galaxer, studier av molekylära linjer (t.ex. CO) och dammbeteende i stjärnbildningar, samt spektroskopi av material och kemiska prover. Inom industrin och säkerhet undersöks THz- och submillimetervågor för icke-invasiv imaging och kemisk analys, även om kommersiell spridning är begränsad av kostnader och tekniska utmaningar.

Inom forskningen används och utvecklas främst stora teleskop och interferometrar, såsom ALMA, som verkar i submillimeterrådgivningen, ofta i kombination med rymd- eller luftburna satsningar för att undvika atmosfärens störningar. Fortsatt utveckling fokuserar på förbättrade detektorer, effektiva källor och bredbandsbaserad, högupplöst spektroskopi i terahertzområdet.