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以科研的角度簡述太赫茲成像所涉及的領域
點擊次數(shù):1508 更新時間:2016-08-09
太赫茲成像在電磁頻譜中介于毫米波和紅外之間,在材料科學、信息傳輸、環(huán)境監(jiān)測、生命健康等諸多領域有廣闊的應用前景。例如,利用太赫茲波可穿透非金屬和非極性材料(如紡織品、紙板、塑料和木料等)而不產(chǎn)生電離損傷的特點,太赫茲成像技術在無損檢測、人體安檢和生物醫(yī)學等領域具有重要應用價值。由于處在基于宏觀經(jīng)典理論電子學與基于微觀理論的光子學之間的過渡區(qū),太赫茲光源和探測器等核心關鍵器件的效率低下或需在低溫下工作,太赫茲科學技術的發(fā)展受到了核心器件缺乏的嚴重制約。
太赫茲成像特點:
—可選光譜范圍UV、VIS、IR、THz或多光譜范圍(0.1-3000um)
—尺寸大的非制冷探測表面
—適用于所有高功率THz源(準分子、固體、OPA、QCL、半導體、BWO)
—低噪聲軟件
太赫茲成像技術跟其他波段的成像技術一樣,THz成像技術也是利用THz射線照射被測物,通過物品的透射或反射獲得樣品的信息,進而成像。THz成像技術可以分為脈沖和連續(xù)兩種方式。前者具有THz時域光譜技術的特點。同時它可以對物質集團進行功能成像,獲得物質內部的折射率分布。例如葵花籽可以和容易獲得葵花子的內部信息。圖3-4 給出了葵花籽樣品的實物照片和相應方法重構的THz 透射圖像,能清晰地分辨果殼的輪廓和隱藏在果殼中果仁的形狀,這是zui希望的。同樣,如果樣品是人的牙齒,那么牙齒的正常部分與損蛀部分將很容易的區(qū)分開,同時不必照射x射線,對人體沒有附加傷害。
太赫茲成像在半導體材料、高溫的性質研究等領域也有廣泛的應用。研究該頻段不僅將推動理論研究工作的重大發(fā)展,而且對固態(tài)電子學和電路技術也將提出重大挑戰(zhàn)。
籠統(tǒng)的說THz技術的研究主要圍繞三大部分內容展開,THz產(chǎn)生源、THz探測和應用研究。目前zui大的困難還是沒有高功率便攜式連續(xù)可調的成本較低的THz發(fā)射源,另外也沒有能夠常溫下直接探測太赫茲射線的被動式探測器。