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黑科技儀器助力進(jìn)博會(huì) 太赫茲技術(shù)邁向多場(chǎng)景應(yīng)用

2018-11-08 10:16:24來(lái)源：中國(guó)儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：太赫茲閱讀量：7626

導(dǎo)讀：近日，我國(guó)首屆進(jìn)口博覽會(huì)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“進(jìn)博會(huì)”)在上海國(guó)家會(huì)展中心盛大開(kāi)幕，預(yù)計(jì)吸引超過(guò)15萬(wàn)境內(nèi)外采購(gòu)商和企業(yè)前來(lái)“掘金”。國(guó)內(nèi)外眾多普通觀(guān)眾蜂擁而入，給上海出入境單位和展館安保團(tuán)隊(duì)帶來(lái)了巨大的壓力。尤其是人群中攜帶的液體、信件類(lèi)物品，如果仍然采用“請(qǐng)喝一口”或者“打開(kāi)檢查”等傳統(tǒng)方式檢查，勢(shì)必會(huì)大大影響進(jìn)場(chǎng)秩序和效率。為此，進(jìn)博會(huì)動(dòng)用了兩款科技“神器”，、安全地解決了這一問(wèn)題。

　　【中國(guó)儀器網(wǎng) 技術(shù)前沿】近日，我國(guó)首屆進(jìn)口博覽會(huì)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“進(jìn)博會(huì)”)在上海國(guó)家會(huì)展中心盛大開(kāi)幕，預(yù)計(jì)吸引超過(guò)15萬(wàn)境內(nèi)外采購(gòu)商和企業(yè)前來(lái)“掘金”。國(guó)內(nèi)外眾多普通觀(guān)眾蜂擁而入，給上海出入境單位和展館安保團(tuán)隊(duì)帶來(lái)了巨大的壓力。尤其是人群中攜帶的液體、信件類(lèi)物品，如果仍然采用“請(qǐng)喝一口”或者“打開(kāi)檢查”等傳統(tǒng)方式檢查，勢(shì)必會(huì)大大影響進(jìn)場(chǎng)秩序和效率。為此，進(jìn)博會(huì)動(dòng)用了兩款科技“神器”，、安全地解決了這一問(wèn)題。

太赫茲

　　這兩款“神器”就是上海理工大學(xué)莊松林院士團(tuán)隊(duì)與上海海關(guān)聯(lián)合研發(fā)的太赫茲波譜液體檢測(cè)儀和太赫茲波譜信件檢測(cè)儀。對(duì)于液體和信件，只需用這兩款太赫茲波譜檢測(cè)儀一掃，就能在不到一秒的時(shí)間內(nèi)知曉其是否存在安全隱患。事實(shí)上，這已經(jīng)不是太赫茲技術(shù)次被應(yīng)用于安防領(lǐng)域了。早在2014年，中國(guó)電子科技集團(tuán)第38研究所就曾推出國(guó)內(nèi)首臺(tái)太赫茲安檢儀。如今我國(guó)在這一領(lǐng)域頗有建樹(shù)，已經(jīng)將其初步應(yīng)用于檢查信件、識(shí)別炸藥、無(wú)損探傷等場(chǎng)景。那么，太赫茲技術(shù)在其他領(lǐng)域是否也有應(yīng)用空間？它與其他科學(xué)技術(shù)之間又能有怎樣的碰撞與融合？

　　太赫茲時(shí)域光譜：識(shí)偽鑒真，保障質(zhì)量

　　太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)是近年來(lái)頗受?chē)?guó)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(cè)時(shí)間分辨的太赫茲電場(chǎng)，通過(guò)傅立葉變換獲得被測(cè)物的光譜信息，從而分析和鑒定被測(cè)物的結(jié)構(gòu)和物性。它目前主要應(yīng)用于藥品質(zhì)量監(jiān)管領(lǐng)域，在流水線(xiàn)上對(duì)藥品進(jìn)行光譜測(cè)量和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比，以便清除不合格的劣質(zhì)藥品。

　　現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有多家企業(yè)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行深入研究，并開(kāi)始生產(chǎn)商用太赫茲時(shí)域光譜儀。我國(guó)國(guó)家重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)專(zhuān)項(xiàng)“基于飛秒激光的太赫茲時(shí)域光譜儀開(kāi)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(shí)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(guò)太赫茲射線(xiàn)照射被測(cè)物來(lái)獲取被測(cè)物信息的。只不過(guò)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(xiàn)，太赫茲波的光子能量很低，約為X射線(xiàn)的十分之一，不會(huì)對(duì)活體生物組織造成電離損傷。當(dāng)太赫茲波向人體照射時(shí)，光波只會(huì)停留在皮膚表面，而不會(huì)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(huì)輸給X射線(xiàn)，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(shuō)，X射線(xiàn)成像儀無(wú)法識(shí)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(shì)所在。

　　太赫茲雷達(dá)：火眼金睛，反制隱形

　　隱形，一直是很多科幻小說(shuō)熱衷于描寫(xiě)的超能力，而現(xiàn)實(shí)生活中確實(shí)存在能夠“隱形”的飛機(jī)。當(dāng)然，隱形飛機(jī)的“隱形”并不是肉眼看不見(jiàn)，而是不讓雷達(dá)偵察到它的存在。不過(guò)萬(wàn)物皆有天敵，隱形飛機(jī)也不例外。比如，太赫茲雷達(dá)就是一項(xiàng)能夠反制隱形的“黑科技”。它以很短的波長(zhǎng)、豐富的頻率超越現(xiàn)有的隱形技術(shù)，透過(guò)吸波材料識(shí)別到隱形飛機(jī)的存在。

　　除此之外，太赫茲雷達(dá)強(qiáng)大的穿透力還可以探測(cè)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(bào)。目前，我國(guó)在太赫茲雷達(dá)領(lǐng)域已初具成果，去年成功測(cè)試的超高頻率太赫茲雷達(dá)樣機(jī)還得到了外媒的關(guān)注。相信未來(lái)，太赫茲雷達(dá)技術(shù)將會(huì)有更廣闊的應(yīng)用前景，我國(guó)在這一領(lǐng)域也將進(jìn)入世界前列。

　　自2004年被美國(guó)提出并譽(yù)為“改變未來(lái)世界的技術(shù)”之一，太赫茲技術(shù)就逐漸被科學(xué)界所熟知。不少專(zhuān)家認(rèn)為，它能夠顛覆未來(lái)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(yīng)用。至少?gòu)哪壳皝?lái)看，它已經(jīng)為安防、天文、通信、醫(yī)學(xué)、軍事、交通等領(lǐng)域帶來(lái)了深遠(yuǎn)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(shì)，但在未來(lái)十到二十年間，太赫茲技術(shù)必將憑借高分辨率、強(qiáng)穿透力和強(qiáng)抗干擾能力等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)成為人類(lèi)世界當(dāng)中的核心技術(shù)。對(duì)于我國(guó)而言，未來(lái)十到二十年也將是與其他國(guó)家比拼太赫茲技術(shù)的關(guān)鍵時(shí)期，應(yīng)當(dāng)抓緊時(shí)間加快太赫茲技術(shù)的研究，爭(zhēng)取在世界范圍內(nèi)不落于人后。

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