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THz | 太赫兹“透视”成像技术让“特殊物品”无所遁形!

青源峰达太赫兹
2021.8.20

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★文末视频很精彩!


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太赫兹波的范围从0.1-10THz,介于微波与红外之间,太赫兹波既具有物质穿透特性又具有物质指纹谱识别特性,在物质识别与透射成像方面具有广泛应用;此外太赫兹波单光子的能量低,只有几毫电子伏特,远低于X射线,因此不会因电离而破坏物质特性。太赫兹光谱和成像测量由于其穿透性、指纹识别和安全性,在各行各业都具有巨大的应用潜力。


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太赫兹技术的开发和利用,首先让一个行业陡然一变,那就是安检长期以来,全世界的安检其实都陷入到深深的困扰中:如何才能兼顾安全、快速、有效?


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从美国的经历中可以窥出安检安防存在的困境。时间回到2009年12月25日,在一架从荷兰阿姆斯特丹飞往美国密歇根州底特律的A330宽体客机上,一名男子试图引爆一个爆炸装置,不过该装置失灵,未发生剧烈爆炸,只是造成包括此人在内的数人受轻伤。后来调查发现,犯罪嫌疑人是将爆炸物藏在内裤中避过了安全检查,并且登上了飞机,这起事件对传统安检技术造成了很大冲击。此事过后,美国加强了航空安检措施,并开始在各大机场运行X射线人体扫描仪。


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X光一是会对人体产生电离辐射导致健康危害,二是X光成像的清晰度对人体隐私构成了严重威胁,由此引起了不小的争议。随后,用X光扫描人体被叫停。


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现在全世界绝大多数的安检程序是这样的:人先通过金属安检门,由工作人员用手持式探测器检查或进行人工探摸,物品则由X光检查,这样不仅费时费力,在安检人员的探摸过程中也容易引起被检人的不适甚至侵犯隐私。从最近几年来看,欧美公共场所频频发生的暴恐袭击已经说明,现有的安检体系存在不小的漏洞,难以应对愈来愈严峻的全球安全形势。


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难道真的没有一种安全、有效的安检形式吗?太赫兹显然就是“天选之子”。它能像X射线一样轻易穿透纸张、衣服和部分塑料等非金属材料,还不会有电离辐射带来的健康隐患,即便最脆弱的生物样本也可以安全使用它。


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太赫兹光谱成像技术服务农业检测(种籽优品选育)


更重要的是,太赫兹安检成像能做到很高的分辨率,即使一个硬币大小的物体都能被辨识。同时,太赫兹探测技术具有普适性,人体衣物内藏匿的陶瓷、液体、粉末、炸药乃至体积较小的打火机都可以被太赫兹探测出其形状与位置。


青源峰达太赫兹科技团队对“藏匿”在不同材质下的“安检对象”进行了太赫兹成像检测,下面就来看一下太赫兹技术是如何发现被藏匿的“特殊物品”:

 

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太赫兹成像可以将不同的材质加以区分,很多包装材料如塑料、纸箱、布料、木材等都属于非极性材料,但它们对可见光都是不透明的。故可结合相应技术对不透明的物体进行太赫兹透视成像,作为X射线和超声等成像技术的补充,探测材料内部缺陷和密封包装内的物品。


太赫兹技术是极具广泛应用前景的新兴学科,在太赫兹安全检测领域所应用的正是太赫兹技术的“特殊穿透”特性,实现样品的非接触式主动成像。除此之外,太赫兹技术在未来通信、生物医学、太空探测、无损检测等方面的应用也正在不断突破,将在基础科学、国民经济和国家安全的许多领域发挥重大作用,影响和改变人类的生活。


注:文中图片来源于网络,若有版权立即删除!


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太赫兹核心零部件与周边部件

中国工程物理研究院 | 香山科技会议 | 媒体报道

科技部-太赫兹国家重点专项产业化单位

青源峰达太赫兹科技(深圳)研究院


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