一种提高太赫兹波成像分辨力的方法

成像分辨力低是影响太赫兹波成像系统在质检、安全和医疗领域应用的重要因素之一。用返波管（BWO）作为太赫兹波辐射源搭建了一个连续太赫兹波点扫描透射成像系统。采用扫描步长小于系统聚焦光斑尺寸的方式获得样品物体的太赫兹透射图像,并利用增量维纳滤波法对该图像进行复原获得了超过系统衍射极限分辨力的太赫兹图像。实验结果表明该方法可以有效提高太赫兹波成像的空间分辨力。     

太赫兹科学技术的发展与实验室建设

近年来,太赫兹科学技术受到了世界各国政府、企业和科技部门的高度重视,得到了迅猛的发展,这不仅是因为太赫兹波本身具有独特的性质,更因为太赫兹科学技术给人们展示了广阔的应用前景。本文首先对太赫兹波及其有关特性进行介绍,说明太赫兹科学技术具有重要的学术价值和重大的应用前景。其次,重点说明太赫兹辐射源和探测技术的发展,进而介绍我们实验室在太赫兹波谱与成像方面所开展的一些工作。最后,结合太赫兹光电子学重点实验室的建设,介绍我们实验室正在开展的研究工作。     

太赫兹光谱和成像应用及展望

作为近年来颇受科技界和各国政府重视的一个新兴学科和技术领域,太赫兹辐射具有不同于其它波段电磁波的许多独特性质,因而在物理、化学、生物、材料、医学、农业、国防和军事等领域具有广阔的应用前景.结合国内外研究和应用的现状,本文概述了太赫兹时域光谱、太赫兹成像以及太赫兹技术在物理学、化学、生物学和天文领域的应用和机遇,供广大同行参考.     

基于半导体的可调谐太赫兹滤波器研究

太赫兹滤波器在通信、传感、成像等领域有着广泛的应用。提出了一个基于半导体材料砷化镓的周期性微结构可调谐太赫兹滤波器,并对半导体材料的电介质特性以及微结构的太赫兹滤波特性进行模拟研究。提出了基于光栅结构的太赫兹滤波器,用CST软件时域有限差分法(FDTD)进行模拟仿真,0.1~5.0THz频段的太赫兹波垂直入射光栅表面,在225~325K范围内可获得工作频率为0.35~1.51 THz,1.16 THz的滤波带宽,同时保持透过率在85%以上,这对太赫兹滤波器的滤波带宽和透过率的提升具有重大意义。     

光电集团湖光公司国家重大科学仪器设备开发专项“太赫兹显微成像检测仪”项目启动

正近日,国家重大科学仪器设备开发专项"太赫兹显微成像检测仪"项目启动大会由中国兵器工业集团北方光电集团有限公司江苏北方湖光光电有限公司在无锡组织召开。中国工程院院士庄松林、李同保,科技部责任专家邓玉林教授,江苏省科技厅、集团公司科技与安全环保部、无锡市科技局和各相关高校及承研单位的专家和领导共计50余人参会。太赫兹波在半导体和生物细胞等物质检测分析领域有广泛的应用,目前国内尚未研发出商用的纳米级     

连续太赫兹波成像系统检测酚醛泡沫材料中的缺陷

主要研究连续太赫兹成像系统检测不透明酚醛泡沫材料中的缺陷。在酚醛泡沫中插入不同直径的铁丝,然后利用透过泡沫的信号强度变化来检测泡沫内部的铁丝,实验结果能探到的最小铁丝直径为0.4mm。表明连续太赫兹波成像技术在探测不透明酚醛泡沫材料内部缺陷方面具有很大的应用前景。     

太赫兹段慢波结构的微细加工技术研究新进展

太赫兹波兼具穿透性强、使用安全性高、定向性好、带宽高等技术特性,在国防、深空通信、远程成像、安全检查和医疗诊断等领域具有重大应用前景。基于慢波结构的电真空器件是在太赫兹频段产生瓦级功率输出,同时实现太赫兹辐射源小型化和经济化最具潜力的一种解决方式。慢波结构作为此类电真空器件的核心零件,其物理设计及制造水平将直接影响器件的带宽和增益,因此,从适合工作在太赫兹频段的慢波结构类型、加工精度与表面质量要求,以及制备工艺3个方面出发,对慢波结构的微细加工技术研究现状进行综述,重点分析太赫兹频段慢波结构的关键制造技术水平及应用现状,并探讨其在发展过程中需要面临的挑战和仍需注重解决的问题,希望能为后续高频器件研究工作的推进提供参考。     

中物院核物理与化学研究所研制成功可移动式中子成像检测仪

正这种能够在集装箱货车中运输的中子检测设备,可实现待检对象的现场或在线检测,未来在我国航空航天领域重大装备制造中将发挥重要作用。可用于裂痕探测、材料性能分析等领域的中子成像检测,由于弥补了X射线等其他无损检测方式的不足,正广泛用于重大装备制造领域。但由于传统的中子成像检测设备自身体积较大,难以对大型、超大型装备进行现场检测。可移动式中子成像     

太赫兹光致力近场显微成像技术及应用研究

设计并搭建了太赫兹光致力显微成像系统(THz PiFM),首次在太赫兹波段实现了近场光力纳米显微成像测量。该系统基于原子力显微镜,利用探针对所受力的灵敏检测能力,通过探测探针与样品之间近场偶极相互作用产生的光场梯度力,实现无探测器的太赫兹近场显微成像。利用该系统,对可见光激发下的单层MoS₂晶粒进行了近场纳米显微成像表征,并分析了晶粒边缘近场光力信号增强的机制。研究结果表明,THz PiFM对二维材料中的载流子具有高灵敏的探测能力。与传统的太赫兹近场显微成像技术相比,THz PiFM无需太赫兹探测器,而且可获得更加优越的空间分辨率和成像信噪比,是一种低成本、高性能的新型太赫兹近场显微成像技术。     

基于太赫兹技术的锂电池电极涂层质量检测

为了对锂电池的电极涂覆层材料厚度以及均匀性进行无损检测,弥补传统检测方式辐射性强、对检测人员伤害大以及太赫兹远场成像分辨率低的缺点,设计研制了一套测量探头能够灵活移动的太赫兹近场光谱检测系统。采用太赫兹微米探针和利用近场技术对涂覆层进行探测,实现了微米级检测。检测结果表明,本系统能够发现传统β射线和X射线等检测手段无法识别到的厚度不均匀缺陷,可为锂电池电极涂覆层的质量检测提供一种高分辨率的、快速的太赫兹无损安全检测手段。     

太赫兹光谱和成像技术及其应用

介绍了太赫兹光谱和成像技术的有关方面，特别是基于飞秒激光的太赫兹辐射和探测技术，以及太赫兹光谱和成像技术在国家安全、材料诊断、无损检测和生物医学方面的应用。对于太赫兹技术存在的问题以及今后发展方向，作了简要的论述。     

消息

碳纳米管技术首次检测出太赫兹光子对开发高灵敏度检测仪器具有重要意义光有X光、红外线、紫外线等很多种类,其中最受科学家关注的是“太赫兹光”。太赫兹光不仅能够观察无法看见的分子的运动,还可以用于癌症检查等,用途十分广泛。但迄今为止,人类对太赫兹光的检测以及产生这种光源都非常困难,属于未知领域。光具有波和粒子两重特性。日本理化学研究所石桥幸治主任研究员领导的研究小组利用“碳纳米管”的微小结构在世界上首次检测出太赫兹光子。在天然原子中,围绕原子核的电子具有分散的能量。把电子封闭在直径数纳米的碳纳米管内,电子就…     

生物组织的太赫兹数字全息成像

太赫兹辐射具有低光子能量和较高的透射性,并对水分子等极性物质反应敏感,因此太赫兹数字全息成像法可以快速准确地获取生物组织信息。本文利用太赫兹数字全息成像系统对猪肉和羊肉组织切片进行测量,采用菲涅耳反衍射方法对实验结果进行优化,选取0.9THz分量的振幅图像进行分析。通过计算组织的吸光度获取0.9THz吸光度图像。实验结果显示,肌肉组织的吸光度均在8cm~(-1)以上,脂肪组织的吸光度不超过4cm~(-1)。采用主成分分析方法获得吸光度得分图并进行重建,从重建结果中可以清晰区分生物组织的不同区域。由此表明,太赫兹数字全息成像技术能够直接获取生物组织的二维信息,探测时间短、效率高,在生物检测领域具有广阔的应用前景。     

220GHz脉冲成像系统设计与应用研究

太赫兹（THz）成像是太赫兹技术的一个重要应用,在安全检查、环境监测、生物和医学的无损检测等方面都发挥着重要的作用。本文主要对太赫兹成像技术进行研究,使用微波源,通过混频和倍频方式得到太赫兹频率源,采用频率步进脉冲体制,设计和实现了一套220GHz太赫兹主动成像系统,并对太赫兹技术的应用技术进行了研究。     

太赫兹无损检测的进展

随着太赫兹辐射源、探测器以及系统技术的进步,基于太赫兹光谱与成像技术的无损检测成为可能.由于太赫兹辐射在大多数介电物质中都是透明的,太赫兹无损检测技术对于检验非导电材料中的隐藏缺陷具有巨大的潜力.这项新技术可以作为现有检验技术的有力补充,并有可能在某些场合发挥不可替代的作用.本文阐述了太赫兹辐射在无损检测领域的应用,概述了太赫兹无损检测的基本原理、特点,介绍了太赫兹无损检测应用研究和理论研究的最新进展.     

光电集团申报项目获科技部立项

<正>近日,由中国兵器工业集团光电集团江苏北方湖光光电有限公司申报的"太赫兹显微成像检测仪"获科技部国家重点研发计划——"重大科学仪器设备开发"重点专项立项。该项目由湖光光电牵头,参研单位包括上海理工大学、中电四十一所、中科院微系统所和中科院重庆分院等国内太赫兹技术领域一流的科研院校,项目组成员包括工程院院士、千人计     

太赫兹光谱和成像技术在毒品识别和检测方面的应用

介绍了太赫兹时域光谱和成像技术在毒品识别和检测中的应用研究结果;主要报道了利用太赫兹时域光谱技术对隐藏在信封中的毒品的识别,并对粉末状毒品与片状毒品的太赫兹吸收光谱进行了比较;在理论模拟方面,利用密度泛函理论对毒品振动光谱进行了计算;同时应用太赫兹成像技术对毒品进行了识别.研究结果充分表明太赫兹电磁波在毒品检测和缉毒工作中的有效性.     

谐衍射／折射太赫兹多波段成像系统设计

为了获取足够的目标信息,同时避免宽光谱色差和结构的复杂性,本文充分利用太赫兹波的科学价值,建立了谐衍射/折射太赫兹多波段成像系统.针对偕衍射元件独特的色散性质,将谐衍射透镜应用于14～50 μm太赫兹成像系统中,使系统在15.8～16.2 μm,18.5～20 μm,23～25 μm,30.5～33.5 μm和46～50 μm 5个谐振波段内的轴向像差最大为0.75 mm.由于各谐振波段内的放大率是波长的函数,图像重构时将引起像元的配准误差,利用光学二组元法设计的变焦结构成功地解决了这一问题.设计结果表明:系统像高恒定为6.74 mm,变焦结构还具有很好的像差补偿作用;在10 lp/mm时,光学传递函数在 5 个谐振波段内均达到衍射极限,实现了轻小、便携、易加工的设计要求.     

太赫兹波的古依相移研究

为了测量太赫兹波聚焦点附近不同位置的太赫兹时域信号图对飞秒脉冲强激光在空气中进行聚焦,在形成空气等离子体细丝通道的同时辐射出锥型太赫兹波,并用离轴抛物面金镜收集和聚焦太赫兹波。利用电光采样系统来探测太赫兹波,得到其频谱宽度约为4THz。通过对比分析得出,会聚的太赫兹波同样具有古依相移效应。     

光电集团华东光电公司太赫兹探测器项目通过国家科技部立项评审

正近日,由中国兵器工业集团北方光电集团有限公司浙江华东光电仪器有限公司牵头申报的国家科技部"十三五"重点研发计划重大科学仪器设备开发专项项目"高灵敏度太赫兹探测器及阵列组件"获得立项通过。太赫兹波泛指频率在100 GHz~10THz波谱频段内的波,具有信