太赫兹安检“无形检测”时代已经来临
早期太赫兹在不同的领域有不同的名称,在光学领域被称为远红外,而在电子学领域,则称其为亚毫米波、超微波等。在20世纪80年代中期之前,太赫兹波段两侧的红外和微波技术发展相对比较成熟,但是人们对太赫兹波段的认识仍然非常有限,形成了所谓的“THz Gap”。
THz波(太赫兹波)包含了频率为0.1到10THz的电磁波。该术语适用于从电磁辐射的毫米波波段的高频边缘(300 GHz)和低频率的远红外光谱带边缘(3000 GHz)之间的频率,对应的波长的辐射在该频带范围从0.03mm到3mm(或30~3000μm)。
太赫兹波,这个电磁波里最神秘的存在,自19世纪后期正式命名之后,被认为未来将颠覆安检、通信、生物医学等诸多行业,受到欧美日中等多个国家的高度关注,各国纷纷将其纳入改变世界的技术评比之中。
我国政府在2005年11月专门召开了“香山科技会议”,邀请国内多位在THz研究领域有影响的院士专门讨论我国THz事业的发展方向,并制定了我国THz技术的发展规划。目前国内已经有多家研究机构开展太赫兹领域的相关研究,其中首都师范大学,是入手较早,投入较大的一家,并且在毒品和炸药太赫兹光谱、成像和识别方面,利用太赫兹对非极性航天材料内部缺陷进行无损检测方面做出了许多开拓性的工作,同时由于太赫兹射线在安全检查方面的独特优势,首都师范大学太赫兹实验室正集中力量研发能够用于实景测试的安检原型设备。另外,美国、欧洲、亚洲、澳大利亚等许多国家和地区政府、机构、企业、大学和研究机构纷纷投入到THz的研发热潮之中。THz研究领域的开拓者之一,美国著名学者张希成博士称:“Next ray,T-Ray !”。
我国一家高新技术企业艾睿光电IRay,通过几年的技术积累、人才储备以及不懈的努力,创新终于成功推出国内首款VGA面阵非制冷太赫兹成像机芯RTM-T02。该产品的推出标志着我国在高端非制冷太赫兹成像探测技术领域达到国际领先水平,打破了海外垄断的局面,绝对是国人的骄傲。
基于国内领先的氧化钒红外焦平面芯片技术,RTM-T02太赫兹机芯采用艾睿IRay自主研发的宽波段、大面阵、高灵敏氧化钒非制冷太赫兹焦平面探测器,响应频段覆盖2~10 THz;像元尺寸17µm,达到深亚波长级别;阵列规模640×512,为同类商业产品中最大;噪声等效功率(NEP)小于100pW,归一化NEP小于1pW/Hz1/2。
宽波段、大面阵、高灵敏非制冷太赫兹成像机芯在人体安检、危险物品检测识别、工业无损检测等诸多领域具有广泛的应用。
英国在经历“曼彻斯特”恐怖袭击事件后,迅速将被动式太赫兹人体安检仪投入全国范围内的安防布局和产品升级使用中。在美国总统特朗普就职典礼上,也大量采用了该系统,同时被欧洲许多机场大量引入。
它具有全覆盖的特点,可探测藏匿在人员衣物下的武器、爆炸物,以及金属和非金属等物品,特别是对陶瓷刀具等其他仪器很难查到的物品有很高的探测效率,可探测至卡片大小的物品。
采用该机芯的设备具有体积小巧、重量轻等特点,其大小仅相当于一个台式电脑机箱。这使得在部署时极易安装,既可以落地使用,也可以悬挂于墙壁、天花板处,或安装在小推车上移动使用。
RTM-T02太赫兹机芯的成功推出,使我国在高端非制冷太赫兹成像器件领域实现完全自主可控,大幅提高我国在该领域的技术水平,将推动整个行业实现快速、健康发展。