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太赫兹成像系统关键性能的应用
点击次数:1489 更新时间:2016-03-25
太赫兹成像系统关键性能
多用途太赫兹光学模块实现高性能红外致冷或者
非致冷芯
太赫兹与亚太赫兹2D 与3D 成像系统
多光谱红外与太赫兹波段可选与热成像技术互补,对非透明隔绝体积内样品进行检测
直接透过非透明材料在线检测(泡沫、复合材料、建筑材料、塑料等等)
实验室与工业应用
多光谱太赫兹成像系统与红外热成像系统
物理参数测量(应力、疲劳探伤、湿度化、热扩散..)
隔绝材料内的毫米波探测(碎块、分层与湿气)
焊接、粘合与附着系统的穿透成像
2D 实时太赫兹成像提供TeraCAM 成像系统
太赫兹成像系统的*性能给通信(宽带通信)、、电子对抗、电磁、天文学、医学成像(无标记的基因检查、细胞水平的成像)、无损检测、安全检查(生化物的检查)等领域带来了深远的影响。由于太赫兹的频率很高,所以其空间分辨率也很高;又由于它的脉冲很短(皮秒量级)所以具有很高的时间分辨率。太赫兹成像技术和太赫兹波谱技术由此构成了太赫兹应用的两个主要关键技术。同时,由于太赫兹能量很小,不会对物质产生破坏作用,所以与X射线相比更具有优势。另外,由于生物大分子的振动和转动频率的共振频率均在太赫兹波段,因此太赫兹在粮食选种,优良菌种的选择等农业和食品加工行业有着良好的应用前景。太赫兹的应用仍然在不断的开发研究当中,其广袤的科学前景为世界所*。
(1)太赫兹成像系统时域光谱技术。目前已经开始商业化运作,世界范围内已经有多家企业开始生产商用太赫兹成像系统时域光谱仪,主要是美国,欧洲和日本的厂家。太赫兹成像系统时域光谱技术的基本原理是利用飞秒脉冲产生并探测时间分辨的太赫兹成像系统电场,通过傅立叶变换获得被测物品的光谱信息,由于大分子的振动和转动能级大多在太赫兹成像系统波段,而大分子,特别是生物和化学大分子是具有本身物性的物质集团,进而可以通过特征频率对物质结构、物性进行分析和鉴定。一个比较重要的应用可以作为药品质量监管。设想一下制药厂的流水线上安装一台太赫兹成像系统时域光谱仪,从药厂出场的每一片药都进行进行光谱测量,并与标准的药物进行光谱对比,合格的将进入下一个环节,否则在流水线上将劣质药片清除掉,避免不同药片或不同批次药片的品质差仪,保证药品的品质。
(2)太赫兹成像系统成像技术。跟其他波段的成像技术一样,太赫兹成像系统成像技术也是利用太赫兹成像系统射线照射被测物,通过物品的透射或反射获得样品的信息,进而成像。太赫兹成像系统成像技术可以分为脉冲和连续两种方式。前者具有太赫兹成像系统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。
(3)安全检查,利用安全检查应该说是现阶段zui吸引人的太赫兹成像系统技术,它的本质原理是太赫兹成像系统成像,目前由于目前主要采用连续波太赫兹成像系统源,而且又由于它要解决的是目前zui受人关注的反恐、缉毒等zui让人关注的问题,所以单列出来。目前英国发展的太赫兹成像系统安检设备已经进入试用阶段。由于太赫兹成像系统射线的穿透性和对金属材料的强反射特性,并且太赫兹成像系统的高频率是的成像的分辨率更高,所以可以很容易看到隐藏在衣物、鞋内的刀具、枪械等物品。同时如果结合太赫兹成像系统的物质鉴别特性,能够区分你身上是否携带炸药或毒品。首都师范大学太赫兹成像系统实验室已经建立了常见的炸药和毒品的数据谱库,可以设想再过几年,可以真正在机场见到真正的太赫兹成像系统安检的设备。另外,世界范围内引起社会动荡的自杀式炸弹恐怖袭击,也可以利用太赫兹成像系统安检设备进行防范。因为站岗的可以不再是士兵或保安人员,而是太赫兹成像系统安检仪,人们不需要靠近可以分子就可以对其进行检查。
(4)太赫兹成像系统。实际上也是成像的一种。鉴于大气中水分对太赫兹成像系统射线的强吸收作用,所以近距离是太赫兹成像系统射线的优势所在。一个非常让人向往的应用是穿墙和探雷,当然也可以用于抗震救灾中遇难者的搜救,目前还处于研发阶段。这是由于墙壁,木材等材料对太赫兹成像系统透过,而人体包含大量水分,不透过太赫兹成像系统,因此可以透过墙壁到屋内的人员的分布和活动,将反恐怖反绑架起到深远的影响,同理也可以用于废墟下人体的寻找。而探雷是由于地雷一般在地表或地表附近,而干燥的泥土可以透过太赫兹成像系统射线,而地雷将会把太赫兹成像系统射线反射回来,从而可以发现目标。
(5)天文学:在宇宙中,大量的物质在发出太赫兹成像系统电磁波。炭(C)、水(H2O)、一氧化碳(CO)、氮(N2)、氧(O2)等大量的分子可以在太赫兹成像系统频段进行探测。而这些物质在应用太赫兹成像系统技术以前一部分根本无法探测而另一部分只能在海拔很高或者月球表面才可以探测到。
(6)通信技术:太赫兹成像系统用于通信可以获得10GB/s的无线传输速度,特别是通信,由于在外太空,近似真空的状态下,不用考虑水分的影响,这比当前的超宽带技术快几百至一千多倍。这就使得太赫兹成像系统通信可以以*的带宽进行高保密通信。虽然由于缺乏的太赫兹成像系统发射天线和源,使其还无法在通信领域商业化,但这必将由新型的发射装置和发射源所解决。