Uważam więc za bardzo interesujące, że wszystkie dotychczasowe odpowiedzi wydają się myśleć w kategoriach technologii radiowej sprzed 1900 roku. Aby produktywnie myśleć o przenośnych lub rozsądnych rozmiarach technikach obrazowania radiowego, musisz myśleć nieco inaczej.
Sposobem na otrzymywanie fal elektromagnetycznych jest wytworzenie materiału nieprzezroczystego i absorbującego długość fali. Następnie zaabsorbowane fale należy przekształcić w sygnał elektryczny, który należy zmierzyć. Jest na to kilka sposobów: na przykład w świetle widzialnym pojedyncze fotony mają w sobie więcej niż wystarczająco energii, aby wzbudzić elektrony w niektórych strukturach krystalograficznych. Wszystko, co musisz zrobić, to stworzyć względnie przewodzący materiał sypki, który jest nieprzezroczysty dla twojej określonej długości fali, a całe światło tej długości fali uderzające w materiał będzie miało (znaczącą) szansę na wygenerowanie elektronu.
Częstotliwości radiowe mają znacznie dłuższą długość fali i przez to mają znacznie, dużo niższą energię. Energia i długość fali są odwrotną zależnością proporcjonalną, tak jak powiedział Andy: 300 milionów razy mniej energii. Nie jest to prawie wystarczające, aby wzbudzić elektrony z pasma walencyjnego atomów, nawet gdybyś rzucił w niego wyjątkowo wysoką gęstością energii promieniowania. Absorbowanie tych fotonów nie stanowi problemu, sztuczka polega na tym, w jaki sposób przekształcasz fotony w sygnał elektryczny.
Nawiasem mówiąc, błędem jest, że potrzebujesz materiału, który jest fizycznie większy niż długość fali, aby go pochłonąć. Na przykład cząsteczki wody są wyjątkowo dobre w pochłanianiu fal radiowych, mimo że są o wiele rzędów wielkości mniejsze.
Najłatwiejszym i najbardziej intuicyjnym sposobem jest wzięcie anteny o długości dokładnie jednej długości fali. Antena ta będzie reagować wyłącznie na składnik magnetyczny fali elektromagnetycznej (obie o tej samej długości fali), a antena będzie reagować jak cewka indukcyjna o wysokiej impedancji, wytwarzając prąd z indukowanego pola magnetycznego. Antena ma dokładnie długość fali, jest rezonansowa i wytworzy największy możliwy sygnał z tych fotonów. To jest niezwykle podstawowa fizyka.
Nie musisz jednak cały czas patrzeć na fotony jako fale. Wciąż zachowują się jak cząstki i możesz je złapać, nawet jeśli masz znacznie, dużo mniejszą powierzchnię. Jednym ze sposobów na to jest stworzenie anteny, na której fale padające będą odbijać się kilka razy, skutecznie zwiększając długość ścieżki, aż osiągnie długość fali fotonu. W ten sposób nadal uzyskujesz takie same właściwości absorpcyjne i rezonansowe anteny magnetycznej, ale przy znacznie mniejszym rozmiarze fizycznym. Są to anteny, których używamy obecnie w telefonach komórkowych, potocznie zwane „antenami fraktalnymi” (kształt pochodzi od fraktali, aby zmaksymalizować długość ścieżki dla wszystkich kierunków padającego promieniowania).
Ale to wciąż nie jest najmniejszy, jaki można dostać do detektora. Możliwe jest aktywne dostrojenie bardzo małego kawałka materiału chłonnego i możliwe jest uczynienie go chłonnym w jednym określonym kierunku. W ten sposób do detektora zostaną wchłonięte tylko fotony pochodzące ze stosunkowo małego kąta bryłowego. Odbywa się to ponownie za pomocą rezonansu - obwód rezonansowy o częstotliwości zbliżonej do częstotliwości światła jest podłączony do przewodzącego nieprzejrzystego radiowo materiału, a gdy padnie promieniowanie, punkt rezonansowy przesunie się, wskazując na odbiór.
Wszystko to oznacza, że nie jest konieczne, jak wielu myśli, posiadanie ogromnych czujników do „oglądania” fal radiowych. Jednak czujniki nigdy nie będą tak małe jak czujniki do przetwarzania światła widzialnego. Chociaż można „oszukiwać” normalne prawa optyczne i mieć mniejsze kąty widzenia przy mniejszej optyce niż można by oczekiwać od Airy, ilość energii w promieniowaniu poważnie ogranicza to, jak dobrze można obrazować długie długości fal. Potrzebujesz bardzo długich ekspozycji, zdecydowanie nie jest możliwe uzyskanie wielu klatek na sekundę. W tej chwili, z najlepszą dostępną technologią detektora, mówimy o godzinach lub dniach ekspozycji z detektorem wielkości stołu, nie mówiąc już o naprawdę przenośnym radiowym czujniku obrazowania. Być może materiały nadprzewodzące mogą to poprawić, ale nie znam badań w tej dziedzinie.
Aby odpowiedzieć na twoje aktualne pytanie: nie ma jeszcze komercyjnego urządzenia, które robi to, co chcesz. Istnieją jednak badania w tej dziedzinie i nie potrwa to długo, dopóki nie będziemy mieć takich urządzeń. Jednak nie zajmie to również długo, dopóki telefon komórkowy nie będzie w stanie wykonywać obrazowania RF, wraz z pojawieniem się układów fazowych i zasadniczo „obrazujących” anten w telefonach.