مشخصات مقاله انگلیسی (PDF)
سال انتشار	2015
تعداد صفحات مقاله انگلیسی	13 صفحه با فرمت pdf
نوع مقاله	ISI
نوع نگارش	مقاله مروری (Review Article)
نوع ارائه مقاله	ژورنال
رشته های مرتبط با این مقاله	زیست شناسی
گرایش های مرتبط با این مقاله	ژنتیک، بیوشیمی
چاپ شده در مجله (ژورنال)	حسگرهای زیستی و بیوالکترونیک – Biosensors and Bioelectronics
کلمات کلیدی	توالی‌ یابی دی ان ای، نانولوله های کربنی، گرافن، شبیه سازی اتمی، انتقال الکترون کوانتومی، نانوحفره
کلمات کلیدی انگلیسی	DNA sequencing – Nanopore – Carbon nanotubes – Graphene – Atomistic simulation – Quantum electron transport
ارائه شده از دانشگاه	دانشکده انرژی، محیط زیست، آب و پایداری، موسسه پیشرفته علوم و فناوری، کره جنوبی
نمایه (index)	MedLine – Scopus – Master journals – JCR
نویسندگان	Han Seul Kim، Yong-Hoon Kim
شناسه شاپا یا ISSN	ISSN 0956-5663
شناسه دیجیتال – doi	https://doi.org/10.1016/j.bios.2015.02.020
ایمپکت فاکتور(IF) مجله	9.520 در سال 2018
شاخص H_index مجله	170 در سال 2019
شاخص SJR مجله	2.553 در سال 2018
شاخص Q یا Quartile (چارک)	Q1 در سال 2018
بیس	نیست ☓
مدل مفهومی	ندارد ☓
پرسشنامه	ندارد ☓
متغیر	ندارد ☓
رفرنس	دارای رفرنس در داخل متن و انتهای مقاله ✓
کد محصول	9862
لینک مقاله در سایت مرجع	لینک این مقاله در نشریه Elsevier
نشریه الزویر

نوشته دانلود ترجمه مقاله ترقی های اخیر در زمینه شبیه سازی اتمی در توالی یابی DNA – الزویر 2015 اولین بار در ترجمه فا پدیدار شد.

این مقاله انگلیسی ISI در نشریه اسپرینگر در 14 صفحه در سال 2015 منتشر شده و ترجمه آن 20 صفحه میباشد. کیفیت ترجمه این مقاله ویژه – طلایی ⭐️⭐️⭐️ بوده و به صورت کامل ترجمه شده است.

مشخصات مقاله انگلیسی
فرمت مقاله انگلیسی	pdf و ورد تایپ شده با قابلیت ویرایش
سال انتشار مقاله	2015
تعداد صفحات مقاله انگلیسی	14 صفحه با فرمت pdf
نوع مقاله	ISI
نوع ارائه مقاله	ژورنال
رشته های مرتبط با این مقاله	مهندسی برق و کامپیوتر
گرایش های مرتبط با این مقاله	مهندسی کنترل، ابزار دقیق، معماری سیستم های کامپیوتری
چاپ شده در مجله (ژورنال)	پردازش اطلاعات کوانتومی – Quantum Information Processing
کلمات کلیدی	محاسبه کوانتوم، منطق برگشت پذیر، منطق چند مقداری، گیت کنترل شده، هزینه کوانتوم، بهینه سازی
کلمات کلیدی انگلیسی	Quantum computing – Reversible logic – Multiple-valued logic – Controlled gate – Quantum cost – Optimization
ارائه شده از دانشگاه	دانشکده مهندسی کامپیوتر، دانشگاه شهید باهنر کرمان، ایران
نمایه (index)	Scopus – Master journals – JCR
نویسندگان	Majid Mohammadi1
شناسه شاپا یا ISSN	ISSN 1570-0755
شناسه دیجیتال – doi	https://doi.org/10.1007/s11128-015-1011-3
ایمپکت فاکتور(IF) مجله	2.216 در سال 2019
شاخص H_index مجله	44 در سال 2020
شاخص SJR مجله	0.607 در سال 2019
شاخص Q یا Quartile (چارک)	Q2 در سال 2019
بیس	نیست ☓
مدل مفهومی	ندارد ☓
پرسشنامه	ندارد ☓
متغیر	ندارد ☓
رفرنس	دارای رفرنس در داخل متن و انتهای مقاله ✓
کد محصول	10422
لینک مقاله در سایت مرجع	لینک این مقاله در سایت Springer
نشریه اسپرینگر

نوشته دانلود ترجمه مقاله آرایه های کارآمد برای محاسبات کوانتومی چند سطحی (اسپرینگر 2015) (ترجمه ویژه – طلایی ⭐️⭐️⭐️) اولین بار در ترجمه فا پدیدار شد.

• فهرست مطالب:

چکیده
مقدمه
تداخل در یک پرتوشکاف
ورودی: حالت فاک و حالت همدوس
تابع ویگنر
ورودی: حالت همدوس و یک حالت کلی
تداخل در تداخل سنج ماخ-زندر
ماتریس پراکندگی MZI
عدد های فوتونی
بحث در مورد MZI با متعادل BSS
خلاصه و چشم انداز

• بخشی از ترجمه:

4- خلاصه و چشم انداز
به عنوان جمع بندی، ما راه حلهای تحلیلی صریح و ساده¬ای را برای یک حالت کوانتومی و تابع ویگنر آن در پورتهای خروجی یک دستگاه بدون افت اپتیکی با 4 پورت مانند پرتوشکاف استخراج کردیم و یک حالت همدوس و یک حالت فاک تکک فوتونی را به عنوان میدان فرودی در پورتهای ورودی در نظر گرفتیم. این محاسبات در حوزه رمزنگاری کوانتومی بر مبنای متغیرهای پیوسته و محاسبات اپتیک کوانتومی مورد توجه خواهد بود. ما یک مخلوط آماری بین یک حالت همدوس و یک حالت فاک جابجا شده به دست آورده ایم و تابع ویگنر متناظر را محاسبه کرده ایم. به علاوه، نشان داده ایم که یک حالت ورودی همدوس، حالت کوانتومی در پورت خروجی پرتوشکاف را در فضای فاز نسبت به حالت خلأ در پورت ورودی، جابجا می¬کند که در هر دو مورد یک حالت کلی در پورت ورودی در نظر گرفته شده است. به علاوه، حالت کوانتومی پشت یک تداخل سنج ماخ-زندر را تحلیل کردیم و میانگین تعداد فوتونی را در پورتهای خروجی محاسبه کردیم. نتیجه میشود که برای یک حالت ورودی |1〉0||α|=1〉1 میانگین تعداد فوتونی پشت MZI به انتقال فاز در تداخل سنج وابسته نیست.

• بخشی از مقاله انگلیسی:

4. Summary and outlook

To sum up, we have derived simple analytical solutions for a quantum state and its Wigner function at the output ports of a general passive and lossless optical four port like a beam splitter, when a coherent state and a single-photon Fock state are incident on the input ports. These calculations could be of interest in the fields of quantum cryptography based on continuous variables and optical quantum computing. We have obtained a statistical mixture between of a coherent state and a displaced Fock state and have derived the corresponding Wigner functions. Furthermore, we have shown that a coherent input state displaces the quantum state at the output port of a beam splitter in phase space as compared with vacuum at the input port, when in both cases a general state is incident on the second input port. Additionally, we have analyzed the quantum states behind a Mach– Zehnder interferometer and have evaluated mean photon numbers at the output ports. It turns out that for an input state |1〉0||α|=1〉1 the mean photon numbers behind the MZI do not depend on the phase shift θ inserted in the interferometer.

دانلود رایگان مقاله انگلیسی

خرید ترجمه فارسی مقاله

نوشته دانلود ترجمه مقاله تداخل حالت فاک تک فوتونی و کوانتومی – مجله الزویر اولین بار در ترجمه فا پدیدار شد.

فهرست مطالب:

چکیده
مقدمه
۲ ریز بلور های کوانتوم به عنوان پروب های FRET محور
۳ مواد و روش ها
رسوب گام به گام QDs و پپتید ها
رسوب کانژوگیت های پپتیدی QD مونتاژ شده
اندازه گیری های PL
آنالیز های پروتولیتیک
۴نتایج و بحث
روش های رسوب گذاری
جفت QD-A555 FRET
FRET روی سوبسترای کاغذی
میکروسکوپ Fluorescence Lifetime Imaging
تست های پروتولیتیک
نتیجه گیری

بخشی از ترجمه:

کریستال های کوانتوم نیمه های شفاف نقش فزاینده و قابل توجهی در تحقیقات بیوفوتونیک و زمینه های کار بردی از جمله رد یابی های زیستی ایفا می کنند. در این جا ما روش های رسوب QDs را روی فیبر های سلولز با سوبسترای کاغذی جهت ردیابی FRET محور انتقال انرژی رزونانس فورستر ارایه می دهیم. تعیین خصوصیات حالت پایدار و فلورسانس زمانی FRET بین QDs رسوب یافته و پپتید های رنگی بر چسب گذاری شده درون ماتریکس کاغذی پیشرفت و بهبود قابل توجهی را در کارایی انتقال انرژی نشان داد. در مقایسه به محلول کل اولیه سرعت انتقال انرژی تقریبا ۴۰ برابر افزایش پیدا کرد و موجب افزایش همزمان ۷ برابری در نسبت تصاعد رنگی گیرنده حساس FRET شده و در نهایت از تصاعد QD جلوگیری به عمل آورد. لکه های QD رسوب یافته با مقدار مختلف پپتید های رنگی دارای روشنایی خفیفی تحت اشعه دهی فرابنفش بود و این که QD خالص و تصاعد A555 توسط چشم به صورت رنگ های مختلف قابل رویت بود. جذب و هضم تریپتیک پپتید های لینک کننده رنگ گیرنده و دهنده موجب کاهشFRET. شد.تغییر در نسبت رنگی به QD PL موجب رد یابی فعالیت پروتولتیک شامل اثرات افزایشی مقدار اپروتینین به عنوان باز دارنده بالقوه تریپسین بود. ترکیب QD – سوبسترای کاغذی و FRET دارای پتانسیل زیادی برای توسعه رد یابی های زیستی می باشد.

۱ مقدمه

خواص الکترونیک و اپتیکی منحصر به فرد نانوذرات مختلف(NPs) همواره مورد توجه بسیاری از تحقیقات بیوفوتونیک در سال های گدشته بوده است. مواد متنوعی نظیر آلو تروپ های کربن، (NPs) های فلزات جدید و نانو خوشه ها، (NPs) های لانتانید و ریز بلور های کوانتوم نیمه رسانا به عنوان پروب های اپتیکی برای تصویر برداری سلولی، ترانوستیک و تشخیص و رد یابی های سلولی مورد استفاده قرار گرفته اند. در هر یک از موارد خواصی نظیر اندازه، مساحت ویژه سطحی، ظرفیت حمل، و جذب و تصاعد نور دارای مزیت های کارکردی قابل توجهی بوده اند. برای رد یابی های آزمایشگاهی و تشخیص های آن، (NPs) می توانند حساسیت فوق العاده، استحکام و فعالیت زیادی داشته باشند به خصوص اگر با پروب های مختلف بیومولکولی و ظرفیت بالای تکثیر تیمار شوند.

بخشی از مقاله انگلیسی:

Abstract—Brightly luminescent semiconductor quantum dots (QDs) continue to have an increasing role in biophotonic research and applications such as bioassays. Here, we present methods for the immobilization of QDs on the cellulose fibers of paper substrates for Förster resonance energy transfer (FRET)-based assays of proteolytic activity. Steady-state and time-resolved fluorescence characterization of FRET between immobilized QDs and self-assembled dye-labeled peptides within the paper matrix revealed a substantial enhancement in energy transfer efficiency. Compared to bulk solution, the rate of energy transfer increased approximately 4-fold resulting in a concomitant 7-fold increase in the ratio of FRET-sensitized acceptor dye emission and quenched QD emission. Spots of immobilized QDs with different amounts of dye-labeled peptide had bright luminescence under UV/violet illumination and the net QD and A555 emission was visible by eye as different colors. Tryptic digestion of the peptide linking the QD donor and acceptor dye resulted in loss of FRET. Changes in the dye/QD PL ratio permitted tracking of proteolytic activity, including the effect of increasing amounts of aprotinin, a potent inhibitor of trypsin. The combination of QDs, a paper substrate, and enhanced FRET has strong potential for developing bioassays. Index Terms—Quantum dots, fluorescence, Förster resonance energy transfer (FRET), fluorescence lifetime imaging microscopy (FLIM), paper diagnostics, biosensors, proteases, inhibition assay. I. INTRODUCTION HE unique optical and electronic properties of various nanoparticles (NPs) have been a major focus of biophotonic research in recent years. Materials as diverse as carbon allotropes [1, 2], noble metal NPs and nanoclusters [3, 4], lanthanide NPs [5], and semiconductor quantum dots (QDs) [6], among many others, have been used as optical probes for cellular imaging, theranostics, and in vitro assays and diagnostics. In each case, properties such as size, surface area, cargo capacity, and light absorption and emission have provided distinct functional advantages. For in vitro assays The authors thank the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC), the Peter Wall Institute for Advanced Studies (PWIAS), the Canada Foundation for Innovation (CFI), and the University of British Columbia for support of this research. H. Kim was supported by an NSERC undergraduate research award. E. Petryayeva was supported by an NSERC postgraduate fellowship. W.R. Algar is supported by a Canada Research Chair (Tier 2). We thank Cheryl Ng for assistance with some experiments. All authors are with the Department of Chemistry, University of British Columbia, Vancouver, BC V6T 1Z1, Canada (algar@chem.ubc.ca). and diagnostics in particular, NPs can offer enhanced sensitivity [7-9], robustness, higher avidity and activity when functionalized with multiple biomolecular probes [10, 11], and greater capacity for multiplexing [12]. Although advances in the capabilities and availability of both NP materials and sophisticated optical technologies have led to the development of better bioassays, the accessibility and practicality of many of these approaches can be limited to advanced research and clinical laboratories. There is a significant need for simple, low-cost, portable, and robust bioassays that are suitable for lower resource settings such as field deployment, patient point-of-care, and use in developing countries. To address these needs, there has been a surge in research toward test strips, lateral flow assays, and micropaper analytical devices (µPADs) [13-15]. Many recent efforts have sought to incorporate NPs and their associated advantages into these technologies. In particular, gold NPs have been extensively utilized [16], largely due to their facile synthesis, intense coloration, red-to-blue color change upon aggregation [9], and silver enhancement methods [17]. In comparison, low-cost assays with QDs have been much less investigated, albeit that a few lateral flow immunoassays [18- 20] and paper-based assays [21, 22] have been reported. Here, we also investigate the potential for paper-based assays with QDs through both fundamental spectroscopic characterization and an example of a bioassay for proteolytic activity and inhibition. While not without potential challenges, paperbased assays with QDs are a promising avenue for research given the widely reported capabilities of QDs in other bioimaging and bioanalysis formats. II. QUANTUM DOTS AS FRET-BASED BIOPROBES QDs have emerged as important labels for cellular, tissue, and single molecule imaging [12, 23, 24]. The principal advantages of QDs in these applications are their broad absorption spectra, large one-photon (104 –107 M–1 cm–1 ) and two-photon (103 –104 GM) absorption coefficients, narrow and symmetric PL emission spectra (25–35 nm full-width-at-halfmaximum, FWHM), the ability to tune the PL emission wavelength through nanocrystal size and composition, and resistance to photobleaching [6, 25]. These properties also offer superior performance and more straightforward implementation of multicolor imaging. QDs can be modified with antibodies or other affinity ligands to target various biomarkers, cells, and tissues. Another prominent area of interest that benefits from the above properties of QDs is the development of Förster resonance energy transfer (FRET)-based probes where changes in PL intensity are used to signal the presence or activity of biological targets [26, 27]. The most common role of QDs in FRET systems is as donors. The narrow PL of the QD allows the spectral overlap with an acceptor chromophore to be maximized while also minimizing crosstalk when measuring both donor and acceptor emission. Moreover, the ability to excite QDs across a broad range of wavelengths allows direct excitation of acceptors to be minimized. The FRET efficiency can also be systematically enhanced by arraying multiple acceptors per QD. Various dark quenchers [28, 29], fluorescent dyes [29, 30], fluorescent proteins [7, 31, 32], and gold nanoparticles [33, 34] have been paired as acceptors with QD donors. Recent studies have further demonstrated energy transfer between QDs and carbon nanomaterials [35-37]. To a much lesser but nonetheless growing extent, QDs have also been utilized as acceptors for luminescent lanthanide complexes [38, 39], chemiluminescent species [40], and bioluminescent proteins [41]. QD-FRET probes have been developed for a multitude of different biological targets and operate through a variety of transduction mechanisms [26, 27]. One such mechanism is associative, where a biorecognition process generates the proximity needed for FRET. Examples have included sandwich immunoassays [42] and sandwich hybridization assays [8]. In contrast, a dissociative mechanism relies on a biorecognition process eliminating the proximity required for FRET, as demonstrated with hydrolytic enzymes such as proteases [29] and nucleases [43]. Competitive binding assays have been demonstrated with QDs and FRET for nutrients [44], DNA [45], and RNA [46], among other targets. Unlabeled endogenous target typically displaces dye-labeled exogenous target in these assays. As another transduction mechanism, changes in biomolecular conformation upon biorecognition are often utilized to modulate donor-acceptor distance and FRET efficiencies without complete dissociation. This format is epitomized by QD-based molecular beacons for DNA detection [47]. More recently, QD-FRET probes for detecting changes in biological environments have been developed on the basis of changes in spectral overlap between QD donors and dye acceptors, as demonstrated with pH sensing [48]. Detection of some analytes is also possible by altering acceptor re-emission rather than FRET efficiency. This type of format has been demonstrated for reagentless maltose sensing [49] and oxygen sensing [50]. In addition to the diverse targets already mentioned, energy transfer-based QD probes have recently been reported for glucose and galactose [51], cocaine [52], kinase and phosphatase activity [53, 54], fluoride [55], mercuric ion [56], renin [57], carcinoembryonic antigen [58], mucin 1 [59], and many other analytes too numerous to mention here. The vast majority of the above assays have had a homogeneous format (i.e. solution phase). Comparatively few heterogeneous (i.e. solid phase) FRET-based assays have been developed with QDs. The few examples have included protease assays on glass chips [34] and nucleic acid hybridization assays on optical fibers [60], within microtiter plate wells [61], or, most recently, on paper substrates [21]. In this study, we present and evaluate three different methods for the immobilization of QDs within a paper matrix, compare FRET between solution and paper environments, and demonstrate a paper-based protease inhibition assay. Alexa Fluor 555 (A555) labeled peptides are self-assembled to CdSeS/ZnS core/shell QDs in bulk solution (Fig. 1A) and within the paper matrix (Fig. 1B). For the latter, QDs are immobilized through self-assembly after chemically modifying the cellulose fibers of the paper with ligands (Fig. 1C) that have high affinity for the ZnS shell of the QDs. Within the paper matrix, substantial increases in the relative Copyright (c) 2013 IEEE. Personal use is permitted. For any other purposes, permission must be obtained from the IEEE by emailing pubs-permissions@ieee.org. This article has been accepted for publication in a future issue of this journal, but has not been fully edited. Content may change prior to final publication. JSTQE-INV-NB-04976-2013 3 amount of FRET-sensitized A555 emission and the FRET efficiency are observed using steady-state and fluorescence lifetime measurements. When the A555-labeled peptide sequences are designed to be a substrate for a protease such as trypsin (TRP), it is possible to detect proteolytic activity through changes in FRET and measure the effect of an increasing amount of a protease inhibitor such as aprotinin. Our results show that the combination of QDs, a paper matrix, and the concomitant enhancement in FRET is suitable for developing sensitive assays for proteolytic activity.

نوشته دانلود مقاله ترجمه شده افزایش انتقال انرژی رزونانس فورستر ریز بلور های کوانتوم در ماتریس های کاغذی – مجله IEEE اولین بار در ترجمه فا پدیدار شد.

بخشی از ترجمه:

برای تأمین امنیت شبکه تبادل پیام کوانتوم، طرحی را ارائه دادیم که از ایده‌ای در مبادله و تعویض مخمصه (گیرکردن) تبعیت می‌کند. در این طرح، سرورهای شبکه خدماتی را برای آماده کردن حالت‌های گیر افتاد GHZ به‌صورت کانال‌های کوانتوم ارائه می‌دهد. برای جلوگیری از استراق سمع، روش کنترل امنیت پیشنهاد می‌شود. پس از بررسی امنیت، هر یک از کاربران مجاز می‌توانند به‌صورت مستقیم و با امنیت خاطر پیام‌هایش را با شخص دیگر درون شبکه مخابره کند.
نتیجه‌گیری
طرح راحت و جدید برای شبکه تبادل پیام کوانتوم با مبادله و تعویض درگیری و به دام افتادن فقط به عملیات فوتون-واحد نیاز دارد و اندازه‌گیری‌های حالت –بل پیشنهادشده‌اند. در این طرح، اگر هر کاربر به سرور شاخه‌ای که خودش در آن هست اعتماد کند او اعتبار سرور را تأیید می‌کند، یک کانال کوانتوم را برای او فراهم می‌کند و فاز و مرحله ارتباط شروع می‌شود. پس از تأیید امنیت انتقال، کاربر معتبر در شبکه می‌تواند با اطمینان با دیگری ارتباط برقرار کند.

بخشی از مقاله انگلیسی:

We propose a scheme for secure quantum message exchanging network following the idea in entanglement swapping. In this scheme, the servers of the network provide the service for preparing the Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) entangled states as quantum channels. For preventing the eavesdropping, a security checking method is suggested. After the security check, anyone of the authorized users can exchange his/her messages with another on the network securely and directly.

Conclusion

A new feasible scheme for quantum message exchanging network with entanglement swapping only needs single-photon operations, and Bell-state measurements is proposed. In this scheme, if each user trust on the server of the branch with himself/herself once he/she have passed authentication of the server, a quantum channel is provided to him/her, and communication phase will begins. After confirming the security of the transmission, an authorized user on the network can communicate another one securely.

نوشته دانلود ترجمه مقاله نقش درهم تنیدگی مبادله و طعمه فوتون در شبکه تبادل پیام کوانتوم اولین بار در ترجمه فا پدیدار شد.

فهرست مطالب:

چکیده
۱٫ مقدمه
۲٫ منطقه فعال QCL تراهرتز
۳٫ موجبرهای فلز- فلز برای QCL های تراهرتز
الف- QCL های تراهرتز ساتع کننده سطحی تک مد
ب- QCL های تراهرتز تنظیم شدنی

بخشی از ترجمه:

 مقدمه

منطقه تراهرتز طیف الکترومغناطیسی ۰٫۵-۱۰ ۶۰۰-۳۰  تا حد زیادی به خاطرفقدان تکنیک های مناسب برای تولید تابش پرفشار همدوس به صورت توسعه نیافته باقی مانده است.بسیاری از مولکولها و جامدات دارای آثار طیفی قوی و متمایزی در فرکانس های تراهرتز می باشند، که فناوری تراهرتز را به عنصری مهم برای برنامه های تجاری و علوم وابسته به اسپکتروسکوپی (طیف نمایی) و تصویربرداری تبدیل می کند. برخی از کاربردهای مهم بالقوه عبارتنداز: سنجش از راه دور جو زمین، و اخترشناسی برای درک و فهم نحوه شکل گیری و تشکیل سیارات، ستاره ها و کهکشانها. علت این امر آن است که انتقالات و گذارهای نوری تراهرتز به خاطر انرژیهای کمشان به راحتی از لحاظ حرارتی برانگیخته شده و بدین طریق است که آنها به عنصری ایده آل بر طیف نمایی گسیل غیر فعال تبدیل می شوند. برای کاربردهای تصویربرداری، تابش تراهرتز ابزاری مفید برای آشکارسازی سلاح ها، داروها و مواد منفجره به شمار می رود، زیرا مواد زیادی مثل کاغذ، پلاستیک و سرامیک که برای رنج قابل مشاهده، تیره و مات هستند، در طول موج های بلندتر، قابل انتقال می باشند. در مقایسه با میکروویوها، تابش تراهرتز به خاطر طول موج کوتاهترش دارای رزولاسیون فضایی بهتری می باشد. در مقایسه با تصویربرداری با اشعه های X پرانرژی، تصویربرداری تراهرتز غیر تهاجمی بوده و قادر به عرضه کنتراست بسیار بهتری از لحاظ شناسایی مواد مختلف می باشد، علت این امر ضرایب جذب و شکست در طیف تراهرتز می باشد. به دلایل مشابه، تصویربرداری تراهرتز در بیولوژی(زیست شناسی) و پزشکی ، در بخشهای متنوعی مثل پژوهش و تحقیقات سرطان، سنجش DNA بدون برچسب و ارزیابی غیر مخرب محصولات دارویی کاربردهای بالقوه ای دارد. کلیه کاربردهای فوق الذکر از منابع همدوس پرتوان فشرده ( دهها میلی وات) تابع برای تصویربرداری واقعی و سنجش با آشکارسازهای آرایه فعال در دمای اتاق بهره می برند. فعالیتهای پژوهشی زیادی از لحاظ توسعه تکنولوژی برای گسترش رشته علم تراهرتز انجام گرفته است که از میان آنها ظهور QCL از اهمیت بسزایی برخوردار می باشد. QCL های تراهرتز تنها منابع تراهرتز حالت جامدی هستند که می توانند میانگین سطوح توان نوری بیشتر از حد میلی وات عرضه نمایند که برای کاربردهای تصویربرداری لازم و ضروری می باشد و همچنین عملیات موج پیوسته (CW) برای ثبات و پایداری فرکانس که در تکنیک های طیف نمایی با رزولاسیون بالا مطلوب می باشد. QCL های تراهرتز از زمان اولین نمایش در سال ۲۰۰۲ با پوشش فرکانس از ۲٫ ۱ تا ۵ تراهرتز شاهد توسعه سریعی بوده اند ( زمانی که بدون کمک یک میدان مغناطیسی خارجی به راه می افتد). انواع و اقسام طرح های منطقه فعال منتشر شده است. اگرچه نمایش اولیه QCL های تراهرتز با کمک طرح موجبری تک پلاسمونی انجام شد، اما توسعه موجبرهای فلز- فلز دو پلاسمونی منجر به دماهای عملیاتی بالاتر در عملیات CW (117K) و پالسی (۱۸۶K) گردیده است. به خاطر ابعاد زیرطول موج روزنه ساتع کننده در موجبرهای فلز- فلز، گسیل آنها با الگوهای پرتو واگرا و توان های خروجی پائین مشخص شده است؛ اما اخیراً نشان داده شده که تکنیک های بازخورد توزیع شده منحصر به فرد(DFB) به عملیات تک مد با الگوهای پرتو باریک می رسند. شکل ۱ برخی از پیشرفتهای مهم در QCL های تراهرتز را در دوره نسبتاً کوتاه ۸ سال جمع بندی می کند.

بخشی از مقاله انگلیسی:

INTRODUCTION

THE TERAHERTZ region of the electromagnetic spectrum(ν ∼ 0.5–10 THz, λ ∼ 600–30 μm, ¯hω ∼2–40 meV) hasremained underdeveloped in large part due to lack of suitabletechniques to generate coherent high-power radiation. Manymolecules and solids have strong and distinct spectral signaturesat terahertz frequencies, which makes terahertz technologyimportant for both science and commercial applications relatedto spectroscopy and imaging [1]. Some potentially importantapplications include remote sensing of earth’s atmosphere, andin astronomy to understand the formation of planets, stars, andgalaxies [2]. This is because terahertz optical transitions are readily thermally excited due to their low energies making themideal for passive emission spectroscopy. For imaging applications[3], terahertz radiation is useful for security-related detectionof weapons, drugs, and explosives, since many materialssuch as paper, plastics, and ceramics, which are opaque to visiblefrequencies, are transmissive at longer wavelengths. In comparisonto microwaves, terahertz radiation provides a better spatialresolution due to its shorter wavelength. When comparedto imaging with the high-energy X-rays, terahertz imaging isnoninvasive and can provide much better contrast in terms ofidentification of different materials due to their largely differentabsorption and refraction indexes across the terahertz spectrum.For similar reasons, terahertz imaging can find potential applicationsin biology and medicine [4], in areas as diverse as cancerresearch, label-freeDNAsensing, and nondestructive evaluationof pharmaceutical products. All of the aforementioned applicationswill benefit from compact high-power (tens of milliwatt)coherent sources of radiation to enable imaging in real time, andsensing with array detectors operating at room temperature.There has been a spur of research activities in terms of technologydevelopment to advance the field of terahertz science [6],[7], of which, the advent of a terahertz semiconductor quantumcascade laser (QCL) [5] carries particular importance. TerahertzQCLs are arguably the only solid-state terahertz sources that can deliver average optical power levels much greater than milliwattthat is essential for imaging applications, and also continuouswave (CW) operation for the frequency stability desired in highresolutionspectroscopy techniques. Terahertz QCLs have witnessedrapid development since their first demonstration in 2002with a frequency coverage from 1.2 to 5 THz (when operatedwithout the assistance of an external magnetic field) [8]–[10].A wide variety of active-region designs have been published[5], [11]–[20]. Whereas the initial demonstration of terahertzQCLs was done with the aid of a single-plasmon waveguidingscheme [5], the subsequent development of double-plasmonmetal–metal waveguides [21] has led to higher operating temperaturesin both pulsed (186 K) [22] and CW (117 K) [23],[24] operation. Due to the subwavelength dimensions of theemitting aperture in the metal–metal waveguides, their emissionis characterized by divergent beam patterns and low outputpowers [25], [26]; however, unique distributed-feedback (DFB)techniques have recently been demonstrated to achieve singlemodeoperation with narrow beam patterns [27]–[31]. Fig. 1summarizes some of the important developments in terahertzQCLs chronologically in the relatively short span of eight yearsas mentioned earlier.

دانلود رایگان مقاله انگلیسی

خرید ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد

خرید نسخه پاورپوینت این مقاله جهت ارائه

نوشته دانلود ترجمه مقاله پیشرفتهای اخیر در لیزر آبشار کوانتومی تراهرتز – مجله IEEE اولین بار در ترجمه فا پدیدار شد.