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微譜檢測有獎?wù){(diào)研
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黑科技儀器助力進博會 太赫茲技術(shù)邁向多場景應用

2018-11-08 10:16:24來源:中國儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞:太赫茲閱讀量:10903
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  【中國儀器網(wǎng) 技術(shù)前沿】近日,我國首屆進口博覽會(以下簡稱“進博會”)在上海國家會展中心盛大開幕,預計吸引超過15萬境內(nèi)外采購商和企業(yè)前來“掘金”。國內(nèi)外眾多普通觀眾蜂擁而入,給上海出入境單位和展館安保團隊帶來了巨大的壓力。尤其是人群中攜帶的液體、信件類物品,如果仍然采用“請喝一口”或者“打開檢查”等傳統(tǒng)方式檢查,勢必會大大影響進場秩序和效率。為此,進博會動用了兩款科技“神器”,、安全地解決了這一問題。
 

太赫茲
 
  這兩款“神器”就是上海理工大學莊松林院士團隊與上海海關(guān)聯(lián)合研發(fā)的太赫茲波譜液體檢測儀和太赫茲波譜信件檢測儀。對于液體和信件,只需用這兩款太赫茲波譜檢測儀一掃,就能在不到一秒的時間內(nèi)知曉其是否存在安全隱患。事實上,這已經(jīng)不是太赫茲技術(shù)次被應用于安防領(lǐng)域了。早在2014年,中國電子科技集團第38研究所就曾推出國內(nèi)首臺太赫茲安檢儀。如今我國在這一領(lǐng)域頗有建樹,已經(jīng)將其初步應用于檢查信件、識別炸藥、無損探傷等場景。那么,太赫茲技術(shù)在其他領(lǐng)域是否也有應用空間?它與其他科學技術(shù)之間又能有怎樣的碰撞與融合?
 
  太赫茲時域光譜:識偽鑒真,保障質(zhì)量
 
  太赫茲時域光譜技術(shù)是近年來頗受國內(nèi)外廣泛關(guān)注的一大新電磁波譜技術(shù)。它的基本原理就是利用飛秒脈沖產(chǎn)生并探測時間分辨的太赫茲電場,通過傅立葉變換獲得被測物的光譜信息,從而分析和鑒定被測物的結(jié)構(gòu)和物性。它目前主要應用于藥品質(zhì)量監(jiān)管領(lǐng)域,在流水線上對藥品進行光譜測量和標準對比,以便清除不合格的劣質(zhì)藥品。
 
  現(xiàn)在國內(nèi)外已經(jīng)有多家企業(yè)對這項技術(shù)進行深入研究,并開始生產(chǎn)商用太赫茲時域光譜儀。我國國家重大科學儀器設(shè)備開發(fā)專項“基于飛秒激光的太赫茲時域光譜儀開發(fā)”,就是致力于性能穩(wěn)定、質(zhì)量可靠的基于飛秒激光的太赫茲時域光譜儀。
 
  太赫茲波成像:明察秋毫,看透真相
 
  太赫茲波成像技術(shù)也是通過太赫茲射線照射被測物來獲取被測物信息的。只不過它還多了后一步,那就是成像。相比于人們?yōu)槭熘统S玫腦射線,太赫茲波的光子能量很低,約為X射線的十分之一,不會對活體生物組織造成電離損傷。當太赫茲波向人體照射時,光波只會停留在皮膚表面,而不會直接穿透入內(nèi)部,這就保證了太赫茲波成像技術(shù)的安全性。
 
  此外,太赫茲波在性能方面也不會輸給X射線,它可以穿透衣物、塑料、陶瓷、土壤等物質(zhì),成像結(jié)果更加清晰。比如說,X射線成像儀無法識別具體爆炸物,但太赫茲波成像技術(shù)卻可以輕松做到,這就是后者的優(yōu)勢所在。
 
  太赫茲雷達:火眼金睛,反制隱形
 
  隱形,一直是很多科幻小說熱衷于描寫的超能力,而現(xiàn)實生活中確實存在能夠“隱形”的飛機。當然,隱形飛機的“隱形”并不是肉眼看不見,而是不讓雷達偵察到它的存在。不過萬物皆有天敵,隱形飛機也不例外。比如,太赫茲雷達就是一項能夠反制隱形的“黑科技”。它以很短的波長、豐富的頻率超越現(xiàn)有的隱形技術(shù),透過吸波材料識別到隱形飛機的存在。
 
  除此之外,太赫茲雷達強大的穿透力還可以探測地面下一定深度的地雷,為軍事作戰(zhàn)提供高質(zhì)量的信息情報。目前,我國在太赫茲雷達領(lǐng)域已初具成果,去年成功測試的超高頻率太赫茲雷達樣機還得到了外媒的關(guān)注。相信未來,太赫茲雷達技術(shù)將會有更廣闊的應用前景,我國在這一領(lǐng)域也將進入世界前列。
 
  自2004年被美國提出并譽為“改變未來世界的技術(shù)”之一,太赫茲技術(shù)就逐漸被科學界所熟知。不少專家認為,它能夠顛覆未來絕大多數(shù)行業(yè),在人們的生產(chǎn)生活中有著廣泛而深入的應用。至少從目前來看,它已經(jīng)為安防、天文、通信、醫(yī)學、軍事、交通等領(lǐng)域帶來了深遠的影響。雖然現(xiàn)在微波、激光等現(xiàn)有技術(shù)的成本和效率還占有優(yōu)勢,但在未來十到二十年間,太赫茲技術(shù)必將憑借高分辨率、強穿透力和強抗干擾能力等獨特優(yōu)點成為人類世界當中的核心技術(shù)。對于我國而言,未來十到二十年也將是與其他國家比拼太赫茲技術(shù)的關(guān)鍵時期,應當抓緊時間加快太赫茲技術(shù)的研究,爭取在世界范圍內(nèi)不落于人后。
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