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太赫兹技术可应用于医疗领域

  相信大多数人对红外光、激光和微波等技术都有所了解,而知道太赫兹技术的人却寥寥无几。对此,人民网采访了我国著名激光与非线性光学专家、中国科学院院士姚建铨及从事太赫兹技术相关领域的研究人员。

  早在2004年,美国首次提出了太赫兹(THz,10Hz)技术,并且将其列为“改变未来世界的十大技术”之一。 那么,太赫兹技术到底是什么?它有怎样的魅力,能够吸引全球科学家的关注呢?它会给人们的生活带来哪些影响?带着这一系列问题,人民网采访了我国著名激光与非线性光学专家、中国科学院院士姚建铨及从事太赫兹技术相关领域的研究人员,揭开太赫兹技术的神秘面纱。

美国将太赫兹技术评为“改变未来世界的十大技术”之一

     “太赫兹技术,在光学领域有一个近年来为大众所熟知的名字——远红外线”。中国科学院院士姚建铨介绍,现实中存在诸如电磁波、震动波、伽马射线、X射线等各式各样的光波,而太赫兹波是人类迄今为止了解最少、开发最少的一个波段。

     2004年,太赫兹(THz,10Hz)技术首次被美国科学家提出,并且美国政府将太赫兹技术评为“改变未来世界的十大技术”之一;2005年,日本更是将其列为“国家支柱十大重点战略目标”之首,举全国之力进行研发。对太赫兹技术的研究成为了成为一门专门的学科,也是本世纪最为重要的新兴学科之一。

     “太赫兹指的是电磁频谱上频率为0.1~10THz的辐射,波长范围为0.03~3mm,介于无线电波和光波之间”。姚建铨院士表示,太赫兹波具有穿透性强、使用安全性高、定向性好、带宽高等技术特性。并且,太赫兹释放的能量很小,不会对人体产生有害的光致电离。所以,相比X射线,太赫兹是一种更安全的安检技术。

  除此之外,姚建铨表示,太赫兹的穿透能力很强,它不仅能探测到金属,并且能识别非金属、胶体、粉末、陶瓷、液体等危险物品。目前太赫兹人体安检仪器已经在国内外投入使用,大大提升了安检的效率。

太赫兹技术可应用于国防、医疗等诸多领域

  太赫兹的“穿墙术”或许还能够扭转作战时的战场局势。姚建铨介绍,它不仅能够探测隐蔽在墙后的武器、伪装埋伏的武装人员,还能够显示沙尘或烟雾中的坦克、火炮等装备,从而有效提高部队巷战能力。

  不仅如此,太赫兹成像技术在塑料凶器、陶瓷手枪、塑胶炸弹、流体炸药和人体炸弹的检测和识别上更是能做到“明察秋毫”,利用强太赫兹辐射照射路面,还可以远距离探测地下的雷场分布。

  除了军用太赫兹技术,姚建铨院士认为,正是因为太赫兹射线展现出的诸多优越特性——包括能量低、对许多生物大分子表现出很强的吸收和谐振、能够以很小的衰减穿透物质、信噪比很高、带宽宽等,它可以应用于国防、安全、天文、医疗、科研等诸多领域,是当前世界上一项极为重要的前沿技术,具有巨大的市场价值。

太赫兹技术将成为改变未来世界的重要前沿科技

  也有媒体报道,太赫兹人体安检仪的问世,标志着我国在太赫兹安检领域已达到国际领先水平。尤其是成像技术,成像分辨率小于5毫米,即一个蚂蚁大小的物体都能被辨识,未来可广泛用于机场、海关、高铁、地铁等地的安检区域。

     “太赫兹波是一种波长介于红外线与微波之间的电磁波,能够穿透塑料制品、衣物。”姚建铨介绍,有些国家可能存在携带炭疽病菌的恶意信件,对此,日本专门研发生产了几十台机器给有需求的单位来检查邮件,因为太赫兹技术不仅可以探测成像,还可以测量物质成分的特性,实现对多种物体的检测,比如毒品、爆炸物等。

  姚建铨介绍,太赫兹波有非常重要的学术和应用价值。由于太赫兹波所处的电磁波谱的位置较为特殊,它有很多优越的特性,在材料分子的特殊光谱信息分析、材料与结构的无损探伤及三维层析、违禁物品反恐检查、生物组织的活体检查、高精度保密雷达、卫星间宽带通信等方面的研究,在天体物理学、等离子体物理学、光谱学、材料学、生物学、医学成像、环境科学、信息科学等领域有着广阔的应用前景。

来源:OFweek医疗科技网

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