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以科研的角度简述太赫兹成像所涉及的领域
点击次数:617 发布时间:2016-08-09
太赫兹成像在电磁频谱中介于毫米波和红外之间,在材料科学、信息传输、环境监测、生命健康等诸多领域有广阔的应用前景。例如,利用太赫兹波可穿透非金属和非极性材料(如纺织品、纸板、塑料和木料等)而不产生电离损伤的特点,太赫兹成像技术在无损检测、人体安检和生物医学等领域具有重要应用价值。由于处在基于宏观经典理论电子学与基于微观量子理论的光子学之间的过渡区,太赫兹光源和探测器等核心关键器件的效率低下或需在低温下工作,太赫兹科学技术的发展受到了核心器件缺乏的严重制约。
 
太赫兹成像特点:
—可选光谱范围UV、VIS、IR、THz或多光谱范围(0.1-3000um)
—尺寸大的非制冷探测表面
—适用于所有高功率THz源(准分子、固体、OPA、QCL、半导体、BWO)
—低噪声软件
 
    太赫兹成像技术跟其他波段的成像技术一样,THz成像技术也是利用THz射线照射被测物,通过物品的透射或反射获得样品的信息,进而成像。THz成像技术可以分为脉冲和连续两种方式。前者具有THz时域光谱技术的特点。同时它可以对物质集团进行功能成像,获得物质内部的折射率分布。例如葵花籽可以和容易获得葵花子的内部信息。图3-4 给出了葵花籽样品的实物照片和相应方法重构的THz 透射图像,能清晰地分辨果壳的轮廓和隐藏在果壳中果仁的形状,这是zui希望的。同样,如果样品是人的牙齿,那么牙齿的正常部分与损蛀部分将很容易的区分开,同时不必照射x射线,对人体没有附加伤害。
 
    太赫兹成像在半导体材料、高温超导材料的性质研究等领域也有广泛的应用。研究该频段不仅将推动理论研究工作的重大发展,而且对固态电子学和电路技术也将提出重大挑战。
    笼统的说THz技术的研究主要围绕三大部分内容展开,THz产生源、THz探测和应用研究。目前zui大的困难还是没有高功率便携式连续可调的成本较低的THz发射源,另外也没有能够常温下直接探测太赫兹射线的被动式探测器。
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