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高清晰太赫兹相机

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高清晰太赫兹相机相关的资讯

  • 英国尝试用太赫兹射线“剿灭”癌症
    2006年11月,英国物理学家如今正在研制一种杀伤力最强的太赫兹射线,并尝试用它破坏生长在培养器中的皮肤癌细胞。利物浦大学的这一试验将帮助科学家进一步了解太赫兹技术在治疗人类疾病上的运用。据英国广播公司报道,这是科学家首次进行利用太赫兹技术杀伤癌细胞的试验,这一技术还将运用于遗传物质的识别。  太赫兹波是指频率在0.1至10太赫兹(波长为3000至30微米)范围内的电磁波,在电磁波谱上位于微波和红外线之间。这一波段的电磁辐射具有很强的透视能力,可以作为一种特殊的“探针”用来对物质内部进行深入研究。  太赫兹射线不仅可以检测出脱氧核糖核酸(DNA)物质的转变,而且能够帮助医生根据个体患者的遗传信息实施相应的药物治疗。此外,由于太赫兹波具备穿透衣服、纸张、木头、墙体、塑胶和陶瓷等物体的能力,因而还被运用于探测隐秘武器、识别爆炸物和毒品。太赫兹波还能“感受”到分子的振动和旋转,因而可以用来对物质的内部进行深入研究。利物浦大学的研究人员如今正在开发这一“杀伤力”最为强大的技术,使其广泛运用于各个领域。  研究人员指出,细胞死亡的形式分成两大类:一是凋亡——细胞招致损伤而导致胀大和破裂 二是细胞的计划性死亡——细胞的自然老化。前者是在液体环境下迅速变化完成的,而后者则不是。这两种形式的不同之处在于细胞保持水分程度的差异。  利用太赫兹射线治疗皮肤癌正是建立在这样的理论基础之上——癌细胞与其他组织水分中的细胞差别甚微,通常癌细胞相对来说更大、更活跃。因而,含水量较多的癌细胞才能被组织水分中大量吸收的太赫兹射线杀死。  研究人员认为,现在迫切需要的就是从第四代光源中制造高能量太赫兹射线。太赫兹成像和太赫兹光谱能够破译出在低能量太赫兹射线下所得到的肿瘤影像的结构和成分 能量高的太赫兹射线有利于近场成像。而高清晰度的太赫兹成像和太赫兹光谱对识别癌细胞非常重要。  据介绍,基底细胞癌(BCC)是最常见的皮肤恶性肿瘤。这种皮肤癌细胞会对皮肤、组织甚至骨头造成损害,并且能导致死亡。40%的患者会转化为多发性病变。脸和脖子是最为常见的局部病变部位,常常需要实施大规模的整形外科手术。英国每年有3万多起BCC案例,65岁以上的人中有1/5的人可能罹患该病。  参与此项研究的利物浦大学物理学教授Peter Weightman说:“第四代光源的产生与直线加速器原型密不可分。而破坏组织培养器中癌细胞的太赫兹射线的部分能量来源就是加速器周围高速运转的电子。”“培养器是用来繁殖皮肤癌细胞的,而太赫兹射线是用来轰击这些癌细胞的。当太赫兹射线照射到培养器的时候,射线波被浸泡癌细胞的液体吸收,吸收放射性物质后的液体进入到癌细胞内部,从而将癌细胞彻底杀灭。”他补充道。  据悉,开发太赫兹射线项目是由英国西北地区发展署资助的,该项目的开发将用到由达斯伯里实验室开发的第四代光源的原型。
  • 沃特世SYNAPT G2-S高清晰质谱系统亮相ASMS 2011
    2011年6月5-9日,美国质谱学会年会 (ASMS 2011)在美国丹佛市科罗拉多会议中心召开,会议期间沃特世公司推出了SYNAPT G2-S高清晰质谱系统。预计该质谱系统将在9月底向全球发售。沃特世SYNAPT G2-S 高清晰质谱系统  和上一代质谱系统相比,SYNAPT G2-S的质谱峰信号强度提高了30倍,信噪比提高了5倍,定量下限也提高了10倍。借助于高分辨率定量飞行时间(QuanTof™ )分析器,其线性动态范围可达五个数量级,具有超过40,000FWHM分辨率。高灵敏度、高选择性以及峰容量分析,使得SYNAPT G2-S能在更低的浓度下,对样品进行定性和定量分析,这使得获取复杂样品的细节信息变得简单。  沃特世公司SYNAPT产品经理Alistair Wallace博士说,“SYNAPT G2-S高清晰质谱系统将成为核磁共振,电子显微镜和X-射线仪器等的重要补充,它为科学家们提供了一个独特的准确研究分子结构的工具,可以弥补传统分析仪器的不足之处。”  SYNAPT G2-S还具有丰富的软件系统,可以提高实验能力,满足科学家的实验需求。如可视化MSE数据查看器、高清晰度成像软件、蛋白质组学和生物制药专用应用管理软件等。  此外,SYNAPT G2-S具有Waters 独特的离子源结构,可以使用超高效液相色谱所允许使用的最广泛的离子源,如电喷雾(ESI)、大气压化学电离(APCI)、大气压光致电离(APPI)、纳升级电喷雾(NanoFlow ESI)、基质辅助激光解析电离(MALDI)、ASCi、ASAP等。它还与其他公司的离子源兼容,包括Prosalia公司的DESI源、IonSense公司DART源、Phytronix公司的LDTD源和Advion公司的TriVersa nano Mate源等。  SYNAPT G2-S质谱系统可应用于蛋白质组学,生物标志物发现,医药/生物制药,脂质组学,结构鉴定,代谢组学,聚合物分析,石油表征,代谢物鉴定和食品研究等。  关于沃特世公司  沃特世是标准普尔500 (Standard & Poors 500)指数股之一,总部位于美国马萨诸塞州,其高效液相色谱仪,质谱仪,热分析仪以及流变学产品和服务广泛应用于全球的实验室, 2010年公司收入达16.4亿美元,员工人数达5,400人。更多信息请访问:www.waters.com。
  • 欧盟科学家突破纳米尺度高清晰红外显微成像技术
    欧盟第七研发框架计划提供415万欧元资助,总研发投入550万欧元,由欧盟6个成员国爱尔兰、意大利、法国、德国比利时和罗马尼亚的跨学科科技人员组成LANIR科研团队,成功突破纳米尺度高清晰红外显微成像技术。  目前市场上商用的红外显微成像技术,分辨率在50-100微米(μ m)之间,在研究细胞内部结构高清晰显微成像方面受到局限。LANIR科研团队利用目前世界上最先进的红外显微技术,结合红外光谱仪技术,成功将分辨率提高到70纳米(nm),提高近1000倍,意味着实现了人类组织细胞内部高清晰显微成像技术的突破,可有效实时观测细胞内部的生化演变过程。例如,新技术突破有助于阿尔茨海默氏症和肺癌等疾病的早期诊断,也有助于进一步深入研究石墨烯(100纳米)和硒化铅半导体(100纳米)等新兴纳米材料。  LANIR科研团队已成功开发出更紧凑、更简便操作和更快捷的纳米红外显微成像仪原型。预期的主要应用领域:材料科学、生物化学、细胞病理学和细胞分子生物学,也可应用于工业产品的质量检测,如抗菌纺织物和生物金属植入物功能涂层的检测等。
  • 我国首台高清晰磁兼容脑PET功能成像仪器研制成功!
    近日,中国科学院深圳先进技术研究院(简称“深圳先进院”)成功研发国内首台高清晰磁共振兼容人脑PET功能成像仪器(命名为“SIAT bPET”),实现了我国在高端磁兼容脑PET成像仪器研发方面零的突破。“通常,PET成像仪器由于探测器的深度不确定效应,空间分辨率会随着偏离成像视野中心而变差,严重影响成像精度。”深圳先进院医工所劳特伯生物医学成像研究中心研究员杨永峰表示,他们团队研发了高三维分辨率双端读出探测器,使得该大口径成像系统达到14%的中心效率(350-750 keV能量窗),和整个成像视野好于1.4 mm的空间分辨率,两项性能指标都处于国际领先水平。 杨永峰介绍道,与国外商业磁兼容脑PET成像仪器相比,SIAT bPET的效率提高了近2倍(从7.2%到14%),平均体分辨率提高了30倍以上(从约64mm3到2mm3)。同时,SIAT bPET采用了创新的电子学和磁兼容设计,使得磁共振成像对PET成像的影响几乎可以忽略不计,PET成像对磁共振成像图像信噪比的影响小于5%,满足同时开展PET/MRI成像的尖端科研需求。 据了解,PET和MRI都是脑科学研究和脑疾病诊断的重要工具,PET的高灵敏度、高定量精度功能代谢成像和MRI的高空间分辨率、高软组织对比度解剖结构成像高度互补,PET和MRI还可以相互辅助,进一步提升各自的脑神经成像能力。PET分子成像通过测量大脑的血流、葡萄糖和氧的代谢、蛋白质的生成、药物的分布和神经递质的动力学等,探索不同脑区的功能,确定病变脑区的功能演变,对于脑疾病干预治疗策略和新药物探索具有重要意义。 “不过,目前市场上并没有高性能脑PET成像仪器。”杨永峰说,与美国脑计划项目正在资助研发的多个高性能脑PET成像仪器相比,SIAT bPET的空间分辨率和效率也处于先进水平。“高空间分辨率使得研究大脑的细微焦点脑功能区和小的核团成为可能,还可以通过降低部分容积效应来提高脑PET成像研究的定量精度;高效率除了通过提高脑PET图像的信噪来提高研究的定量精度,也为高精度研究神经递质活动和其他动态脑生化与功能活动奠定基础。” 2022年,团队成员邝忠华在国际核医学和分子影像年会与IEEE医学成像会议上口头报告了该研究成果,随即引起了广泛的国际关注。同时,该仪器也为开展基于PET功能成像的脑科学研究、老年性痴呆等疾病的早期定量诊断研究和新药开发提供了一台重要的新工具。 据悉,相关研究由基金委国家重大科研仪器研制、深圳市孔雀团队和中国科学院仪器研制团队等项目资助。 深圳先进院研制的SIAT bPET探测器系统和脑成像仪器照片SIAT bPET获得的Derenzo模体图、人脑FDG代谢图和兔子NaF骨扫描图SIAT bPET和联影uMR790 3T磁共振成像系统上同时获得的人脑PET/MRI图像关于PET:正电子发射断层扫描(PET)是一种核成像技术(也称为分子成像),可以显示体内代谢过程。PET成像的基础是该技术检测由正电子发射放射性核素(也称为放射性药物,放射性核素或放射性示踪剂)间接发射的γ射线对。将示踪剂注入生物活性分子的静脉中,通常是用于细胞能量的糖。PET系统灵敏的探测器捕获身体内部的伽马射线辐射,并使用软件绘制三角测量排放源,创建体内示踪剂浓度的三维计算机断层扫描图像。目前主要的PET系统制造商包括GE Healthcare,Philips Healthcare,Siemens Healthcare和Toshiba。PET/MRI系统的供应商包括GE,飞利浦和西门子。SPECT供应商包括通用电气,飞利浦,西门子和Digirad公司。
  • 屹持光电提供高速线性太赫兹相机样机展示
    为满足广大用户在无损检测及质量控制等领域的需求,上海屹持光电将提供新型THz线性扫描成像系统样机展示,展示时间:2017年7月1日-2017年10月1日,欢迎业内各位专家前来参考指导! Terasense推出的新一代THz线性扫描成像系统——高速线性扫描太赫兹成像系统,搭配Type-2太赫兹源,成像效果得到显著提高。此太赫兹成像系统具有超快的响应速率,可以应用于速度高达15m/s的传送带生产过程中。(可参考视屹持官网频链接:新型线性扫描THz成像系统) 线性太赫兹成像系统由两部分构成:太赫兹线性相机和太赫兹源。新型太赫兹线性扫描系统搭配高功率太赫兹源(输出功率110mW),输出口配置有特殊的平板喇叭锥设计,经过曲面反射镜,使得太赫兹源发射出的THz光束均匀且有效的覆盖到THz相机的每个像素。100GHz(波长3mm)的太赫兹源决定了成像的空间分辨率为1.5mm,这个分辨率足够满足于大多数工业应用。 应用领域:高速线性THz成像系统可以应用于非金属材料的无损探伤、箱包检测、食品药品及化妆品等异物快速检测、木材建材缺陷快速检测、农牧业和文物等无损检测。 垂询电话:021-62209657,更多相关信息欢迎关注上海屹持官方网站了解详细信息: http://www.eachwave.com/
  • 麻省理工学院工程师利用量子点技术开发出低成本的太赫兹相机
    太赫兹辐射,也被称为亚毫米辐射,其波长位于微波和可见光之间。它可以穿透许多非金属材料并探测某些分子的特征。这些便利的特性可以使其得到广泛的应用,包括工业质量控制、机场安全扫描、材料的无损表征、天体物理观测以及比目前手机频段带宽更高的无线通信。插图显示太赫兹照明(右上角的黄色曲线)进入新的相机系统,它刺激纳米级孔内的量子点(显示为照明环)发出可见光,然后使用基于CMOS的芯片(左下角)检测,就像数码相机中的那些。然而,设计检测和制作太赫兹波图像的设备一直是个挑战。因此,大多数现有的太赫兹设备是昂贵的,缓慢的,笨重的,并需要真空系统和极低的温度。现在,麻省理工学院、明尼苏达大学和三星公司的研究人员已经开发出一种新的相机,它可以快速检测太赫兹脉冲,具有高灵敏度,并且在室温和压力下。更重要的是,它可以同时实时捕捉到关于波的方向,或"偏振"的信息,而现有的设备无法做到。这种信息可以用来描述具有不对称分子的材料,或确定材料的表面细节。这个新系统使用被称为量子点的粒子。这些粒子最近被发现在受到太赫兹波的刺激时有能力发射出可见光。然后,这些可见光可以被一个类似于标准电子相机探测器的装置记录下来,甚至可以用肉眼看到。11月3日发表在《自然-纳米技术》杂志上的一篇论文描述了这一装置,作者是麻省理工学院的博士生史娇健、化学教授Keith Nelson和其他12人。该团队制造了两种不同的装置,可以在室温下运行。一个是利用量子点将太赫兹脉冲转换为可见光的能力,使该装置能够产生材料的图像;另一个是产生显示太赫兹波偏振状态的图像。新的"照相机"由几层组成,采用像用于微芯片的标准制造技术制成。基板上有一排纳米级的平行金线,用窄缝隔开;上面是一层发光的量子点材料;上面是一个用于形成图像的CMOS芯片。偏振检测器使用类似的结构,但有纳米级的环形狭缝,这使得它能够检测到进入的光束的偏振。太赫兹辐射的光子具有极低的能量,这使得它们很难被检测到。因此,这个设备正在做的是将那小小的光子能量转化为易于用普通相机检测的可见物。在该团队的实验中,该设备能够在低强度水平上检测太赫兹脉冲,超过了今天大型和昂贵系统的能力。研究人员通过拍摄他们设备中使用的一些结构的太赫兹照明照片来证明该探测器的能力,例如纳米间隔的金线和用于偏振探测器的环形狭缝,证明了该系统的灵敏度和分辨率。一个CMOS相机被用来捕捉太赫兹光束的旋转。资料来源:研究人员提供开发一个实用的太赫兹相机需要一个产生太赫兹波以照亮一个物体的部件,以及另一个检测它们的部件。在后一点上,目前的太赫兹探测器要么非常慢,因为它们依赖于检测波冲击材料所产生的热量,而热量传播缓慢,要么它们使用相对较快的光电探测器,但灵敏度非常低。此外,直到现在,大多数方法都需要整个太赫兹探测器阵列,每个探测器产生一个像素的图像。问题在于每一个都相当昂贵,一旦他们开始被用来制造相机,探测器的成本就会开始迅速扩大。虽然研究人员说他们已经通过新的工作破解了太赫兹脉冲检测问题,但缺乏良好的源的问题仍然存在--而且世界各地的许多研究小组正在努力解决。尼尔森说,新研究中使用的太赫兹源是一个庞大而繁琐的激光器和光学设备阵列,不容易被扩展到实际应用中,但基于微电子技术的新源正在顺利开发中。论文的共同作者、明尼苏达大学电气和计算机工程系麦克奈特教授Sang-Hyun Oh补充说,虽然目前的太赫兹相机版本要花费数万美元,但该系统使用的CMOS相机的廉价特性使其"向建立实用的太赫兹相机迈进了一大步"。商业化的潜力促使制造CMOS相机芯片和量子点设备的三星公司合作开展这项研究。尼尔森说,这种波长的传统探测器在液氦温度(-452华氏度)下工作,这对于从背景噪声中挑出能量极低的太赫兹光子是必要的。这种新设备能够在室温下用传统的可见光相机检测并产生这些波长的图像,这一点出乎了从事太赫兹领域工作的人的意料。研究人员说,有许多途径可以进一步提高这种新相机的灵敏度,包括组件的进一步小型化和保护量子点的方法。他们说,即使在目前的检测水平上,该设备也可以有一些潜在的应用。在新设备的商业化潜力方面,Nelson说,量子点现在价格低廉,而且容易获得,目前被用于消费产品,如电视屏幕。相机设备的实际制造更加复杂,但也是基于现有的微电子技术。事实上,与现有的太赫兹探测器不同,整个太赫兹照相机芯片可以用今天的标准微芯片生产系统来制造,这意味着最终大规模生产这些设备应该是可能的,而且价格相对便宜。目前,尽管该相机系统离商业化还很远,但麻省理工学院的研究人员在需要快速检测太赫兹辐射时已经在使用这种新的实验室设备。"我们没有那些昂贵的相机,"纳尔逊说,"但是我们有很多这样的小设备。人们只需将其中一个插入光束中,用眼睛看一下可见光的发射,这样他们就知道太赫兹光束何时开启,这真的很方便。"虽然太赫兹波原则上可以用来探测一些天体物理现象,但这些来源将是极其微弱的,而且新设备无法捕捉这种微弱的信号,该团队正在努力提高其灵敏度。下一代的研究工作在于把所有东西都做得更小,它的灵敏度也会更高。
  • 天津大学何明霞教授:主攻太赫兹工业无损检测 多领域推进产业化
    在满足目前各种应用需求的前提下,光谱分析仪器和方法也在不断的创新发展中,不论是分子光谱还是原子光谱都涌现了一系列创新的成果,特别是拉曼光谱、近红外光谱、激光诱导击穿光谱、太赫兹、超快光谱、荧光相关光谱、高光谱等相关技术彰显了极具诱惑的市场活力,引领着行业发展的方向。第十二届光谱网络会议(iCS 2023)中,近50位专家报告充分彰显了光谱创新潜力,纷纷展示了一系列的创新成果:从仪器整机到关键部件;从系统集成到方法开发;从大型科研仪器,到用于现场的便携、手持设备;从实验室检测设备,到过程分析技术……为了更好的展示这些创新成果,同时也进一步加深专家、用户、厂商之间的合作交流,会议主办方特别策划《光谱创新成果“闪耀”iCS2023》网络专题成果展,集中展示本次光谱会凸显的创新成果,包括但不限于仪器、部件、技术、方法、应用等。天津大学何明霞教授本次会议中,天津大学何明霞教授分享了《太赫兹科学技术应用近年新进展》(点击回看》》》)引发行业关注。会后,我们也再次邀请何明霞教授分享其团队在太赫兹技术及应用拓展方面的系列研究成果。1、成果简介基于太赫兹时域光谱技术的多层非极性复合材料检测系统太赫兹电磁波介于微波与红外之间(0.1THz -10 THz ),处于电子学与光子学的交叉领域,被誉为人类认识世界的“第三只眼睛”、“改变世界的十大科技”。太赫兹具有光子能量低、穿透性强、指纹谱特征、高信噪比、高分辨率、宽频带、瞬态性等独特优势,近年来在工业无损检测领域发展迅速。太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)是一种新型的脉冲全息光谱技术,可获取物质的折射率、吸收系数、介电系数等多个物理参数信息。相比于红外光谱、拉曼光谱,太赫兹光谱覆盖了生物大分子、有机分子等物质独特的特征谱信息;相比于X射线,太赫兹辐射能量低,对人体安全;相比于超声检测、涡流检测,太赫兹检测为非接触式、穿透性更强,可表征多涂层的信息。利用新型的太赫兹技术进行物质光谱检测分析、无损扫描成像及超薄样品测厚应用,弥补传统检测手段不足之处,完成更高精度、更快速安全的检测。本团队基于高信噪比、高灵敏度、安全、快速的太赫兹时域光谱技术,开展在非极性电介质材料缺陷探测成像及微米级多涂层测厚领域相关研究。迭代开发智能化工业机器人手臂及协作控制系统,实现对非极性材料内部缺陷三维层析无损扫描成像,对多层的微米级别超薄涂层厚度可进行每单层的精准测量表征。系统覆盖太赫兹波谱宽度为0.1THz -3THz,太赫兹光纤长度10m,工作重复频率10Hz;无损扫描成像层数可达3层,平面扫描范围180×180mm,空间机械臂延伸测量半径为1.3m,最快扫描速度500mm/s;涂层测厚层数可达3层,最小测厚值可达10μm,绝对精度2μm;且满足空间、异形曲面移动多点位精准快速无损检测需求,具有全自动处理、高精度测量、多层厚度实时计算等优势,为超薄涂层类复合材料提供更加精准、高效和可靠的测量方式,适用于汽车工业、航空航天、锂电池电极、非金属管道、泡沫塑料等多领域无损检测场景。2、产业化探索智能化机器人手臂空间异形曲面无损检测系统在未来是考虑多个领域产业化的,拥有在材料检测、无损探伤、医疗检查,以及文物资料研究等多个领域发展的潜质。太赫兹时域光谱技术本身是一个多领域快速发展的检测技术,其测量方式依赖于平面扫描或者曲面扫描载荷技术,配合样本的空间建模,以完成自动化样本数据有序测量。具体到应用领域,需要根据样品的尺寸、规格以及空间特征,设计低成本、易便携、方便取样的测量装置。比如可以对皮肤表面进行快速扫描成像、对曲面的陶瓷文物信息鉴定等,这些有待合作单位的具体要求。3、课题组未来研究计划太赫兹波在电磁波谱中处于电子学向光子学的过渡区,也是宏观经典理论向微观量子理论的过渡区,其具有光子能量低、穿透性强、指纹谱特征等独特优势。太赫兹时域光谱技术利用飞秒脉冲产生并探测时间分辨的THz电场,通过傅立叶变换获得被测物品的光谱信息,检测过程快速、安全、精度高,且光谱具有物质特征峰,在物质鉴别分析、工业无损检测、产线在线质量监测、安检扫描成像等领域应用潜力巨大,弥补传统检测手段的缺陷不足。本研究团队重点主攻方向为太赫兹工业无损检测方向,分析、利用太赫兹时域光谱,建设标准太赫兹光谱数据库,实现物质太赫兹光谱检测分析、微米级多涂层太赫兹精准测厚及材料内部无损探测成像等多方面太赫兹无损检测研究。4、合作需求关于非极性材料无损扫描探测成像、物质太赫兹光谱检测分析及超薄涂层测厚方面,涉及生物医药、锂电池电极、半导体、复合材料、文物艺术品等领域检测需求可探索合作研究。联系方式:曲秋红 15122743715(手机、微信)附专家及课题组简介何明霞,博士,天津大学精密仪器与光电子工程学院电子物理学与仪器科学与技术专业教授、博导,首届“中国生物物理学会太赫兹生物物理分会”副会长兼秘书长、“毫米波太赫兹产业联盟”太赫兹光谱与检测工作组组长、中国仪器仪表学会图像科学与工程分会秘书长、中国光学学会光电技术专业委员会委员,是“天津大学太赫兹光子学”组建者之一和核心骨干。主要研究方向∶太赫兹光谱技术与成像应用和太赫兹生物效应研究。致力于太赫兹时域光谱技术实用化、多种非极性材料的太赫兹光谱成像无损检测及太赫兹生物医学基础研究,是国内最早将太赫兹光谱技术用于癌症组织、生物组织的研究者。太赫兹光谱技术与成像应用团队以高信噪比、高灵敏度、宽带、安全、快速的太赫兹时域光谱技术为核心,结合汽车工业、航空航天、管道塑材、生物医药、食品安全等领域实际应用需求,开展物质太赫兹光谱检测分析、太赫兹标准光谱数据库建设、非极性材料无损扫描成像、微米级多涂层系统精准测厚、太赫兹辐射成分鉴定以及实用化技术应用产品开发等研发工作。搭建太赫兹光谱与成像系统应用平台,完成三维层析太赫兹光谱快速扫描成像测厚设备及智能化工业机器人手臂空间异形曲面无损检测系统的开发,适用于各类涂层的微米级厚度测量和材料内部缺陷的无损检测,如汽车车身涂层、锂电池隔膜、锂电池电极、泡沫塑材、非金属管道、生物组织样品等,相关研究成果及产品拥有自主知识产权20余项。团队研发并已投入市场应用的全国产化高灵敏度太赫兹相机,适用于现有多种主流太赫兹源辐射探测,对非极性物质材料成像清晰,可在安检成像领域推广使用。针对太赫兹光谱检测市场需求,正进行应用标准化和实用数据库的工作,建立多类物质的开源太赫兹标准数据库,实现物质太赫兹光谱的定性与定量分析检测。
  • 太赫兹器件研究取得系列进展
    p  中国科学技术大学教授陆亚林量子功能材料和先进光子技术研究团队在太赫兹主动调控器件研究方面取得系列进展。该团队研究了太赫兹波与超构材料、氧化物超晶格薄膜相互作用机制,并成功制备了超快的太赫兹调制器,率先实现了皮秒级的高调制深度的太赫兹超快开关 同时制备了多功能的太赫兹器件,在单一器件中实现电开关、光存储和超快调制多种功能。相关研究成果近期相继发表在国际学术期刊《先进光学材料》。/pp  太赫兹波具有独特的时域脉冲、低能、谱指纹、宽带等特性,它在物理化学、材料科学、生物医学、环境科学、安全检查、卫星通讯等领域有着广阔的应用前景。其中,影响太赫兹技术发展和应用的关键因素之一是难以获得主动太赫兹调控元器件。超构材料,一种由金属或介质材料的亚波长微结构阵列组成的人工材料,其奇异的电磁响应特性为太赫兹调控器件提供了绝佳的解决方案。遗憾的是,以往基于超构材料的太赫兹元器件均由金属材料构成,加工尺寸固定后,器件的功能在实际应用中便难以主动改变。因此,发展主动调控的太赫兹元器件有着重要的研究意义。/pp  通常主动调控是对太赫兹波偏振、振幅、相位等进行调控,调控速度是另外一个指标。一些实际应用也迫切需求对太赫兹波进行超快调控。陆亚林团队设计并制作了基于硅介质的超快调控超表面。通过对硅薄膜进行离子注入和快速热处理工艺,大大减小了硅的载流子寿命并提高了自由载流子浓度。然后通过光刻、刻蚀工艺将硅薄膜加工为能在太赫兹波段共振的圆盘阵列结构的超表面。利用红外飞秒脉冲的激发,率先实现了皮秒级的高调制深度的太赫兹超快开关(开20ps,关300ps),并基于半导体载流子动力学建立理论模型对其进行了合理的解释。相关研究成果近日在《先进光学材料》期刊上线。/pp  另外,当前研究的太赫兹主动调控器件功能比较单一,即只能在单一外场下实现单一的功能。但单一功能难以适应当今技术发展的要求。因此,在单一器件上,实现多物理场的调控,并实现对太赫兹波的多功能调控,是当前太赫兹技术的发展前沿之一,也是实际应用的现实需求。有鉴于此,该团队基于VO2的绝缘-金属相变,通过将VO2与金属非对称开口谐振环结合,设计了一种太赫兹波段的多功能可调谐复合超表面,并利用国家同步辐射实验室副研究员邹崇文提供的高质量VO2薄膜,通过刻蚀、光刻等工艺制备了器件。此复合超表面能够通过加热和施加电流的方式实现对透射太赫兹波的振幅调控,绝对调制深度高达54%,品质因数高达138%。基于VO2在相变过程中的回滞特性,该复合超表面可以通过电流触发实现室温下对太赫兹波的记忆存储功能。此外,利用超快强脉冲泵浦,此复合超表面还能实现对太赫兹波的超快调控。从而,在单一器件实现了对太赫兹波的多功能调控。相关研究成果近日在《先进光学材料》期刊上线。/pp  此外,很多材料在太赫兹波段的响应仍是未知的,而只有研究清楚了各类材料与太赫兹波相互作用的特性,设计主动太赫兹器件才能有迹可循。该团队利用自行搭建的两套太赫兹系统测量并分析了量子功能材料与太赫兹波的相互作用。重点研究了不同周期数的La0.7Sr0.3MnO3/ SrTiO3超晶格薄膜的太赫兹响应,发现了532 nm连续激光的泵浦对此超晶格在太赫兹波段的介电常数具有较大的调控作用,并通过Drude-Lorentz模型的拟合对此现象进行了微观机理的解释,这为寻找新的可用于太赫兹主动调控器件的功能材料开辟了新路径。相关研究成果发表在《光学快讯》[Opt. Express. 26, 7842 (2018)]上。/pp  上述论文的第一作者为合肥微尺度物质科学国家实验中心博士研究生蔡宏磊,通讯作者为黄秋萍、陆亚林。该工作得到了科技部、国家自然科学基金委、中科院和教育部等关键项目的资助。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/2420c70a-1699-4d09-9881-605198df6544.jpg" title="1.png"//pp style="text-align: center "硅介质超表面器件示意图以及其对太赫兹波超快调控的实验结果/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/c2bbe902-a857-47af-9110-dac15eec004e.jpg" title="2.png"//pp style="text-align: center "金属-VO2复合超表面器件示意图及其电开关、光存储功能的实验结果/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/d4a3ee1d-337a-4aa6-812d-3a05c3fe2e87.jpg" title="3.png"//pp style="text-align: center "La0.7Sr0.3MnO3/ SrTiO3超晶格薄膜在太赫兹波段的介电常数和激发光功率关系/ppbr//ppbr//p
  • 综述:高通量太赫兹成像进展与挑战
    无损评估、生物医学诊断和安全筛查等诸多令人兴奋的太赫兹(THz)成像应用,由于成像系统的光栅扫描要求导致其成像速度非常慢,因此在实际应用中一直受到限制。然而,太赫兹成像系统的最新进展极大地提高了成像通量(imaging throughput),并使实验室中的太赫兹技术更加接近现实应用。据麦姆斯咨询报道,近日,美国加州大学洛杉矶分校(University of California Los Angeles,UCLA)的科研团队在Light: Science & Applications期刊上发表了以“High-throughput terahertz imaging: progress and challenges”为主题的综述论文。该论文第一作者为Xurong Li,通讯作者为Mona Jarrahi。该论文主要从硬件和计算成像两个角度回顾了太赫兹成像技术的发展。首先,研究人员介绍并比较了使用热探测、光子探测和场探测的图像传感器阵列实现频域成像与时域成像时的各类硬件。随后,研究人员讨论了利用不同成像硬件和计算成像算法实现高通量捕获飞行时间(ToF)、光谱、相位和强度图像数据的方法。最后,研究人员简要介绍了高通量太赫兹成像系统的未来发展前景和面临的挑战。基于图像传感器阵列的太赫兹成像系统(硬件方面)然而,并非所有类型的图像传感器都能够扩展到大型阵列,但这是高通量成像的关键要求。这部分内容重点介绍了基于各类图像传感器阵列的高通量太赫兹成像系统。这些太赫兹成像系统的性能主要通过空间带宽积(SBP)、灵敏度、动态范围以及成像速度等指标在其工作频率范围内进行量化。太赫兹频域成像系统在热探测太赫兹成像仪中,微测辐射热计是最广泛使用的图像传感器之一,它将接收到的太赫兹辐射所引起的温度变化转化为热敏电阻材料的电导率变化。氧化钒(VOx)和非晶硅(α-Si)是室温微测辐射热计最常用的热敏电阻材料。使用微测辐射热计图像传感器阵列捕获太赫兹图像的示例如图2a所示。热释电探测器是另一类热成像传感器,它将接收到的太赫兹辐射所引起的温度变化转化为能以电子方式感测的热释电晶体的极化变化。图1 目前最先进的频域太赫兹图像传感器的性能对比图2 基于图像传感器阵列的太赫兹频域成像系统示例对于室温太赫兹成像,场效应晶体管(FET)图像传感器是微测辐射热计图像传感器的主要竞争对手。FET图像传感器的主要优势之一是具有出色的可扩展性。与室温微测辐射热计图像传感器相比,FET图像传感器通常工作在较低的太赫兹频率下,其灵敏度也较低。然而,由于无需热探测过程,FET图像传感器可以提供更高的成像速度。使用FET图像传感器阵列捕获太赫兹图像的示例如图2b所示。光子探测器作为可见光成像仪中最主要的图像传感器,在太赫兹成像中也发挥着至关重要的作用。除低温制冷要求外,太赫兹光子探测器还有另外两方面的限制:工作频率限制(高于1.5 THz)以及可扩展性限制(难以实现高像素的探测器阵列)。使用光子探测图像传感器阵列捕获太赫兹图像的示例如图2c所示。另外,可以利用量子点或激光激发的原子蒸汽将从成像物体接收到的太赫兹光子转换为可见光子,并且可以利用光学相机在室温下实现对大量像素的高通量成像。然而,太赫兹到可见光的光子转换过程需要复杂且笨重的装置来实现。与光子成像仪相比,超导太赫兹成像仪可以提供同等水平甚至更高的灵敏度。同时,它们具有更好的可扩展性,并且能够在较低的太赫兹频段工作。超导成像仪主要有四种类型:过渡边缘传感器(TES)、动态电感探测器(KID)、动态电感测辐射热计(KIB)和量子电容探测器(QCD)。使用超导图像传感器阵列捕获太赫兹图像的示例如图2d所示。到目前为止,所讨论的频率域太赫兹成像仪均是进行非相干成像,并且仅能解析被成像物体的强度响应。相干太赫兹成像可使用外差探测方案来解析成像物体的振幅和相位响应。通过将接收到的来自成像物体的辐射与本振(LO)波束混合,并将太赫兹频率下转换为射频(RF)中频(IF),可将高性能射频电子器件用于相干信号探测。超导体-绝缘体-超导体(SIS)、热电子测辐射热计(HEB)、肖特基二极管、FET混频器和光电混频器可用于太赫兹到射频的频率下转换。由于外差探测架构的复杂性,所展示的相干太赫兹成像仪灵敏度被限制在数十个像素。太赫兹时域成像系统基于时域光谱(TDS)的太赫兹脉冲成像仪是另一种相干成像仪,它不仅能提供被成像物体的振幅和相位信息,还能提供被成像物体的超快时间和光谱信息。THz-TDS成像系统使用光导天线或非线性光学操纵在泵浦探针成像装置中产生和探测太赫兹波(如图3)。图3 太赫兹时域成像系统示意图:(a)太赫兹光电导天线阵列成像;(b)太赫兹电光取样成像。传统的THz-TDS成像系统通常是单像素的,并且需要光栅扫描来获取图像数据;而为了解决单像素THz-TDS成像系统成像速度慢、体积庞大又复杂的问题,基于电光效应和光导效应的图像传感器阵列已被采用。图4a为使用光学相机的电光采样技术捕获太赫兹图像的示例。基于电光采样的无光栅扫描THz-TDS成像系统既可用于远场太赫兹成像,也可用于近场太赫兹成像(如图4b)。无光栅扫描THz-TDS成像的另一种方法是使用光导图像传感器阵列(如图4c)。基于光导效应和电光效应图像传感器的无光栅扫描THz-TDS成像系统能够同时采集所有像素的数据。然而,时域扫描所需的光学延迟阶段的特性对整体成像速度造成了另一个限制。图4 基于电光效应和光导效应的图像传感器阵列的太赫兹时域成像系统示例研究人员对基于图像传感器阵列的不同太赫兹成像系统的功能和局限性进行了分析,如图5所示。频域成像系统只能解析被成像物体在单一频率或宽频率范围的振幅响应,无法获得超快时间和多光谱信息;但同时,它们配置灵活,可以使用不同类型的太赫兹光源,以实现主动和被动太赫兹成像。时域成像系统则既可以解析被成像物体的振幅和相位响应,也可以解析超快时间和多光谱信息;然而,它们只能用于主动太赫兹成像,并且需要带有可变光学延迟线的泵浦探针成像装置,从而增加了成像硬件的尺寸、成本和复杂性。图5 基于图像传感器阵列的不同太赫兹成像系统的功能和局限性分析虽然太赫兹成像系统的功能通常由上述原理决定,但可以通过修改其运行架构,以实现新的和/或增强功能。太赫兹光谱各类成像方案如图6所示。图6 太赫兹光谱各类成像方案太赫兹计算成像这部分内容主要介绍了各类计算成像方法,这些方法不仅提供了更多的成像功能,而且减轻了由太赫兹成像带来的对高通量操作的限制(放宽了对高通量太赫兹成像硬件的要求)。太赫兹数字全息成像全息成像允许从与物体和参考物相互作用的两光束的干涉图中提取目标信息。太赫兹全息成像系统利用离轴或同轴干涉。与利用THz-TDS成像系统进行相位成像相比,太赫兹数字全息成像无需基于飞秒激光装置并且更具成本效益。对太赫兹辐射源和图像传感器阵列的选择也更加灵活,可以根据工作频率进行优化。然而,太赫兹数字全息成像对成像物体有着更多限制,并且在对多层次和/或高损耗对象成像时受到限制。基于空间场景编码的太赫兹单像素成像与使用太赫兹图像传感器阵列直接捕获图像相比,太赫兹单像素传感器可以通过利用已知空间模式序列来顺序测量并记录空间调制场景的太赫兹响应,从而重建物体的图像。与用于频域和时域成像系统的太赫兹图像传感器阵列相比,该成像方案得益于大多数太赫兹单像素传感器的优越性能(如信噪比、动态范围、工作带宽)。图7总结了太赫兹单像素成像系统的发展。值得一提的是,压缩感知算法不仅适用于单像素成像,也可用于提高多像素图像传感器阵列的成像通量。图7 基于空间波束编码的太赫兹单像素成像系统的发展基于衍射编码的太赫兹计算成像到目前为止,本文介绍的太赫兹成像系统遵循的范式主要依赖于基于计算机的数字处理来重建所需图像。然而,基于数字处理的重建并非没有局限性。为了解决的其中一些挑战,最佳策略可以是为特定任务的光学编码设计光学前端,并使其能够接管通常由数字后端处理的一些计算任务。近期,一种新型光学信息处理架构正兴起,它以级联的方式结合了多个可优化的衍射层;这些衍射表面一旦优化,就可以利用光与物质相互作用,在输入和输出视场之间共同执行复杂的功能,如图8所示。近年来,衍射深度神经网络技术(D²NN)在太赫兹成像方面有着非常广泛的应用,例如图像分类,抗干扰成像,以及相位成像。图8 基于衍射深度神经网络(D²NN)的太赫兹计算成像系统示意图总结与展望综上所述,高通量太赫兹成像系统将通过深耕成像硬件和计算成像算法而持续发展,目标是具有更大带宽、更高灵敏度和更大动态范围的超高通量成像系统,同时还能为特定应用定制成像功能。太赫兹计算成像技术有望与量子探测、压缩成像、深度学习等技术相结合,为太赫兹成像提供更多的功能及更广泛的应用。研究人员坚信太赫兹成像科学与技术将蓬勃发展,未来太赫兹成像系统不仅会大规模应用于科学实验室和工业环境中,而且还将在日常生活中显著增长。这项研究获得了美国能源部资金(DE-SC0016925)的资助和支持。论文链接:https://doi.org/10.1038/s41377-023-01278-0
  • 中国参加国际太赫兹功率比对 响应度超过美德
    世界上第一个太赫兹波段的行波光管放大器。  日前,国际首次太赫兹功率比对在德国柏林举行,参加比对的德、美、中3国的国家计量院采用不同的技术路线,取得的测量结果都能相互吻合。其中,中国计量院参加比对的太赫兹辐射计测量不确定度最小、响应度最高,标志着我国太赫兹辐射功率计量能力步入国际领先行列。  太赫兹介于红外和微波频段之间,是连接电子学和光子学的桥梁,在信息科学、材料科学、生物化学等许多领域具有重要应用价值和重大应用潜力。由于缺乏有效的测量方法和测量仪器,人们对于该频段的辐射特性了解甚少。随着太赫兹技术的发展和广泛应用,太赫兹辐射源、太赫兹探测器、太赫兹测量系统大量涌入市场。在高速宽带通信、功能材料研制、生物医学成像、机场港口安检、地沟油检测、危险化学品监测预警等许多领域的应用日益广泛。然而国际上缺少太赫兹相关参数测量标准,导致太赫兹产品的特性难以客观准确评估,无法科学评估并保障太赫兹研究和应用的有效性。  为解决这一问题,先进国家的计量院相继开展此方面的研究。如德国联邦物理技术研究院(PTB)利用低温辐射计率先实现了太赫兹功率溯源至国际单位制 美国标准技术研究院(NIST)利用碳纳米管作为吸收体实现了太赫兹辐射功率的测量 中国计量院利用自主研制发明的一种太赫兹超强吸收材料实现了太赫兹辐射功率的绝对测量和量值溯源。  为保障太赫兹计量量值准确可靠,2013年,德、美、中3国的国家计量院共同商定了比对方案和进程,对参比国家实验室提出了资格要求。以国际正式论文作为证明,经筛查后有4国的国家计量院符合参加条件,最终有能力参加比对的实验室仅有美国NIST、中国NIM和德国PTB3家,其中PTB为主导实验室。  中国计量院参比负责人、激光室副主任邓玉强博士介绍说,此次比对规定在2.52THz和0.762THz两个频率点下进行,3国参比实验室分别采用互不相同的技术路线复现量值,在同一地点一起进行现场实验测量。最终比对结果表明,3国的现场测量结果都能相互吻合,等效一致。中国计量院在比对的两个频率点均以最小的测量不确定度取得国际等效。  中国计量院参加此次国际比对所采用的太赫兹辐射计及其关键部件均由邓玉强和孙青2位副研究员自主研制发明,其中,太赫兹辐射计吸收材料的吸收带宽和吸收率均为目前国际最高水平,可实现100GHz到可见光波段辐射功率的高准确度测量,且响应光谱平坦。在PTB实验室的现场测量中,该太赫兹辐射计表现出卓越的性能,具有良好的重复性、稳定性和信噪比,非线性仅为0.4%,被德国国家计量院太赫兹辐射度实验室主任AndreasSteiger博士誉为&ldquo 具有德国产品的质量&rdquo 。  据了解,此次为国际首次太赫兹功率比对,被国际光度辐射度咨询委员会(CCPR)关键量比对工作组主席YoshiOhno博士认为是&ldquo 太赫兹计量领域的重大里程碑&rdquo ,将对今后的太赫兹科学研究和太赫兹技术推广应用起到积极的推进作用。配备太赫兹量子级联激光器的纳米线探测器。  太赫兹量子级联激光器的研制难度大,对结构设计、材料生长和器件工艺均有很高的要求。  近日科学家们研发的一种能够检测光波的最新设备或能帮助打开电磁光谱的最后边界&mdash &mdash 太赫兹(Terahertz)光谱。
  • 蓝光近场太赫兹非线性光学技术
    近日,美国布朗大学物理系的Angela Pizzuto等人完成了第一个使用蓝光的扫描近场显微镜的实验演示。通过410纳米的飞秒脉冲,研究人员直接从体硅中产生太赫兹脉冲,以纳米级的分辨率进行空间分辨,这些信号提供了使用近红外激发无法获得的光谱信息。他们开发了一个新的理论框架来解释这种非线性相互作用,使得材料参数的精确提取成为可能。这项工作为使用扫描近场显微镜方法研究技术上相关的宽带隙材料建立了一个可能的新领域。上世纪90年代中期,散射型扫描近场光学显微镜(s-SNOM)的出现,改变了亚波长光学领域。这种技术涉及到将电磁辐射耦合到一个尖锐的亚波长金属尖端,并随后在远场测量从该尖端-样品交界处散射的辐射。在过去的十年里,这种近场测量的方法在光谱的红外和太赫兹区域产生了显著的影响。基于孔径的亚波长光谱学方法是具有挑战性的,随着波长的增加,入射波与金属尖端的耦合变得更容易,而空间分辨率仍然受到尖端尺寸的限制。关于短波长辐射与纳米级尖端的耦合是一项艰巨的任务,阻碍了对重要的宽带隙材料的纳米级研究,如硅和氮化镓等。这些材料已经用低于带隙的激发方式在近场进行了线性光学研究。将纳米级的非线性光学方法应用于其他材料已比较成熟,但由于将该方法应用于这些高度相关的材料系统一般需要更高的能量光激发,至今还没有实现。布朗大学的Angela Pizzuto等人描述了一个入射光子能量超过3eV的扫描近场光学显微镜测量。使用410纳米的飞秒脉冲,研究人员照亮了一个锋利的金属原子力显微镜(AFM)尖端,并通过二阶非线性光学过程诱导来自几种不同材料的太赫兹发射,以实现具有纳米级空间分辨率的激光太赫兹发射显微镜(LTEM)。由于宽直接带隙以上的双光子激发,泵浦光子的高能量使大块晶体硅的强太赫兹发射成为可能。激光太赫兹发射显微镜的特性导致了对光学对准的要求大大放宽;传统的线性扫描近场光学显微镜使用纳米尖来限制入射波,这种聚焦短波长辐射在纳米尖下的精确对准实际上是有挑战性的。在实验中,通过对一小部分的宏观光生太赫兹偶极子的外耦合,可以获得纳米级的分辨率,研究人员首次实现了在扫描近场光学显微镜中使用紧密聚焦的蓝光。他们得到了第一个硅的近场激光太赫兹发射显微镜图像,并将结果与太赫兹扫描近场光学显微镜通过尖端的太赫兹脉冲的弹性散射获得的结果相比较。图1是激光路径和扫描近场光学显微镜实验装置示意图。近红外、蓝光和太赫兹光束分别产生,其中太赫兹脉冲使用传统的光电导天线产生,所有的三束光重叠并耦合到原子力显微镜中。散射或发射的太赫兹脉冲在另一侧通过自由空间电光采样进行相干检测。图1 实验装置示意图为了说明在宽带隙材料中使用激光太赫兹发射显微镜的价值,研究人员使用硅片作为样品,它在近红外激发下不会发出明显的太赫兹辐射。该硅片有一个小的区域,受到了离子注入,随后的退火激活了这个区域注入的掺杂物。这样硅片包含两个掺杂密度非常不同的区域,它们之间有一个清晰的边界。研究人员对这个边界区域进行了线性和非线性测量,并对结果进行比较。图2 硅样品的太赫兹辐射。(a)太赫兹脉冲 (b)太赫兹脉冲峰峰值与泵浦光束的平均功率之间的关系首先,当用超快蓝光泵浦时,未注入的基底和注入的区域都会发出太赫兹脉冲。图2a显示了由蓝光激发的THz脉冲,在探针敲击频率的二次谐波处解调得到的结果。可以观察到,轻度掺杂的基底比重度掺杂的植入区域产生明显更多的太赫兹发射。为了更好地理解太赫兹的产生机制,研究人员测量了发射的太赫兹峰峰值与蓝色泵浦光束的平均功率之间的关系,如图2b所示。当功率在大约2 mW以上,太赫兹发射强度受蓝光功率增加的影响较小;事实上,一旦泵浦通量足够高,很大一部分可用的电荷载流子将被光激发,任何多余的泵浦光子将被高的局部导电性屏蔽。由图2b中的插图可以看出,发射的太赫兹场的振幅和泵浦光功率之间有一个明显的二次方关系。这表明THz产生的主要机制是双光子吸收;价带中的载流子吸收了超过6 eV的泵浦能量,并被激发到远高于块状Si的宽4.2 eV的直接带隙之上。该实验结果为扫描近场光学显微镜方法在宽带隙材料上的应用提供了新的可能性。
  • 我国太赫兹探测成像领域取得重大突破
    我国太赫兹探测成像领域取得重大突破  山东科学院自动化所研发出太赫兹探测成像仪  在好莱坞大片中,常常出现特种部队通过特种设备隔墙“看”到搜索目标的情景。日常生活中的很多时候,人们也希望自己的眼睛可以透视,能够“看”到被遮挡的另一侧的物体。如今,这种设想在我国正逐步成为现实。  记者从山东省科学院自动化研究所了解到,该所最近成功研制出一种特殊的仪器设备,能够让我们“看”到障碍物另一侧的状况。这一最新成果的达成,标志着我国超宽带与太赫兹探测成像领域取得重大突破,对于保障公共安全和国民经济发展具有重大意义。反恐防暴和人员救援的“好帮手”  5日,山东省科学院自动化研究所超宽带与太赫兹实验室内,一堵实验墙壁立于一台小巧的仪器和目标物之间。当工作人员打开该仪器时,神奇的一幕出现了仪器的显示屏上显示出该目标物的清晰轮廓和在房间内的相对位置 当物体移动时,显示屏上物体的图像也随之移动 当有人来到实验墙另一侧时,人的图像也会立刻呈现在屏幕上。  该研究所所长成巍告诉导报记者,这种神奇的仪器叫超宽带太赫兹探测成像仪(简称“太赫仪器”),可以透过墙壁“看”到屋内人员的分布和活动,以及混乱环境中的物体,可应用于反恐防暴斗争中犯罪分子的搜寻以及地震、塌方、火灾等灾害现场的人员救援等。  据介绍,太赫兹(即Terahertz,简写为 THz,1THz=1012Hz)泛指频率在0.1Thz至10THz波段内的电磁波,位于红外和微波之间。由于具有频率及空间分辨率很高、脉冲很短、时间分辨率很高、能量小不会对物质产生破坏作用等独特性能,在通信、雷达、无损检测等方面具有深远而重要的影响,因而被美国列为“改变未来世界的十大技术”之一。  在美国,太赫兹电磁波已经少部分用于机场人员的安检,物品安检则仍然使用X 光进行。  在现实生活中,人们熟悉的X光也具有透视功能,它与太赫兹电磁波有何不同呢?“X 光由于波长较短,光子能量较高,因而对人体照射会造成肌体不同程度的损伤,但太赫兹电磁波却不会造成任何损伤。”成巍说,由于光子能量较高,X 光穿透物体后难以反射成像,而太赫兹电磁波却不存在这一短板,因而可以将相关仪器做得更小,即使一个人也可以轻松携带,大大方便了人员使用。煤矿和航空航天安全的“保护神”  正是看到太赫兹技术广阔的应用前景,山东省科学院自动化研究所的研究团队制定了研发蓝图,在太赫兹的多个应用领域展开技术攻关。该团队从前文介绍的超宽带太赫兹探测成像仪起步,正在进一步研究应用于煤矿探测的太赫兹透射成像雷达和碳纤维复合材料无损检测装备等。  “每年我国瓦斯爆炸和突水引起的矿难事故严重威胁着人们的生命和财产安全。如果有一种仪器,能够穿透岩石、土壤和煤层,在煤矿开采时实时地预测到岩层后大量水和瓦斯的存在,将降低事故发生的概率。”成巍说,该研究所的太赫兹透射成像雷达研制成功后,将针对目前煤矿中导水裂隙进行探测,提供清晰图像,为煤矿的危险防治提供技术与设备支撑。  值得一提的是,随着碳纤维复合材料大量应用于飞机、卫星及运载火箭,采用新技术、新装备开展碳纤维复合材料的无损检测,对于保障我国航空航天的安全尤为重要。太赫兹成像技术在检测碳纤维复合材料内部缺陷方面,具有许多其他检测技术不具备的独特优势。通过对比材料的实物照片和相应方法重构的THz透射图像,能清晰地分辨出材料内部的情形,这样就可以提前检测出通过其他手段不易发现的内部缺陷和耗损,这将大大减少安全事故的发生。目前,该项技术已完成了前期调研和技术规划,进入研发阶段。  据了解,《国家“十二五”科学和技术发展规划》已将太赫兹技术列为“需求导向的重大科学问题”研究领域,并加大了资金支持。目前,山东省科学院自动化研究所的相关成果已经达到国际先进水平,必将为我省乃至我国在太赫兹技术领域的研究揭开新的一页。
  • 太赫兹技术“未来可期”“太赫兹光谱与测试工作组”正式成立
    p style="text-indent: 2em text-align: justify "strong仪器信息网讯 /strongspan style="text-indent: 2em "太赫兹光谱与测试应用研讨会”暨“太赫兹光谱与测试工作组”成立大会于2020年1月12日在天津举行。本次大会由毫米波太赫兹产业发展联盟主办,莱仪特太赫兹(天津)科技有限公司承办,爱德万测试(中国)管理有限公司、中国科学院上海微系统与信息技术研究所与天津大学精密仪器与光电子工程学院联合协办。近百位太赫兹领域的专家学者、各领域的企业用户齐聚天津,分享科研成果、企业需求,共话太赫兹技术与产业发展道路。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "太赫兹电磁波段具有频谱资源丰富、穿透性强等特点。随着太赫兹科学技术研究的不断发展,技术应用需求市场正在形成,其中尤为突出的是对于太赫兹光谱技术应用需求。太赫兹光谱检测与成像技术作为太赫兹领域的基础技术,正在食品安全、公共安全、材料科学及生物技术领域显示出其独特的优势和广阔的应用前景。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "国内太赫兹科技研究发展迅速,对太赫兹技术的应用需求与日俱增,将带动国内太赫兹光谱检测与成像技术相关的芯片、模块、系统以及太赫兹数据的爆发式增长。据统计数据显示,2017年中国太赫兹光谱检测与成像技术的市场规模约为2亿元,预计2020年将达5亿元,到2023年中国太赫兹光谱检测与成像技术的市场规模将超10亿元。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/6e629ed1-2554-421c-bd65-6f74be431475.jpg" title="会议照片.jpg" alt="会议照片.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong style="text-indent: 0em "会议现场/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "在此次会议上,毫米波太赫兹产业发展联盟特别成立了“太赫兹光谱与测试工作组”,旨在通过工作组的努力,推动太赫兹光谱技术的应用及其标准化工作,并促进太赫兹光谱检测应用的发展,填补我国太赫兹频段物质光谱与材料电磁特性数据库的空白。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "会议由毫米波太赫兹产业发展联盟秘书长刘海瑞主持,他首先对联盟的组织架构、联盟单位、工作进展以及“太赫兹光谱与测试工作组”的主要成员进行了介绍,并宣布“毫米波太赫兹产业发展联盟· 太赫兹光谱与测试工作组”正式成立。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/8627ed3b-02fd-479f-9ffe-8033d602f756.jpg" title="刘海瑞.jpg" alt="刘海瑞.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong style="text-indent: 0em "毫米波太赫兹产业发展联盟秘书长 刘海瑞/strong/ppstrong style="text-indent: 0em "/strong/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "随后,揭牌仪式正式开始,由天津市科学技术委员会生物医药处处长王锐与太赫兹光谱与测试工作组组长、天津大学何明霞教授共同揭牌,并为工作组理事单位颁发牌匾。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong/strong/pp style="text-align: center"img style="width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/2ade9f08-8358-4590-9183-96bd5c54051a.jpg" title="揭牌.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0" alt="揭牌.jpg"//pp style="text-align: center"img style="width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/5e497f39-5a58-4659-b731-631b58547eeb.jpg" title="揭牌2.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0" alt="揭牌2.jpg"//pp style="text-indent: 0em text-align: center "strong揭牌仪式/strong/ppbr//pp style="text-align: center text-indent: 0em "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/fd76136e-a905-43b6-8c70-20314ad4b7da.jpg" title="lingjiang .jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0" alt="lingjiang .jpg" style="width: 600px height: 400px "//pp style="text-indent: 0em text-align: center "strong颁发理事单位牌匾/strong/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "天津大学精密仪器与光电子工程学院院长曾周末教授、太赫兹光谱与测试工作组组长、天津大学精仪学院何明霞教授和首都师范大学张存林教授分别致辞,表达他们对工作组成立的祝贺与期望。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/972b8f45-0e07-4ef3-8c0c-fe7b135d16a5.jpg" title="院长.jpg" alt="院长.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong style="text-indent: 0em "天津大学精密仪器与光电子工程学院 院长 曾周末/strong/ppstrong style="text-indent: 0em "/strong/pp style="text-align: center"img style="width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/a3dd1525-346b-4d55-8f44-68c3d1116704.jpg" title="hemingxia.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0" alt="hemingxia.jpg"//ppbr//pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong赫兹光谱与测试工作组组长、天津大学 教授 何明霞/strong/ppbr//pp style="text-align: center text-indent: 0em "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/b3ce6e8f-0196-47d8-9023-b491d0cad414.jpg" title="张存林.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0" alt="张存林.jpg" style="width: 600px height: 400px "//pp style="text-indent: 0em text-align: center "strong首都师范大学 教授 张存林/strong/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "大会报告环节中,8位太赫兹领域的专家及工作者进行了精彩的分享。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/90b59608-61c7-45d5-9ecd-0659b8c93984.jpg" title="年夫顺.jpg" alt="年夫顺.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong中国电子科技集团有限公司 首席科学家 年夫顺/strongbr//pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong报告题目:基于电子学的太赫兹材料电磁特性测试与结构成像技术研究进展/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "在材料测量中,太赫兹材料测量可以深入材料内部,具有电磁特性且对人体无害,有其不可替代性。年夫顺从太赫兹工程相关问题思考、关键技术仪器设备、材料电磁特性测量、材料三维结构成像仪及团队建设未来展望几个部分进行了分享。他还指出,太赫兹目前还没有相应的标准,需要联盟和工作组的共同努力,将太赫兹技术“发扬光大”。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/facef07b-04f9-4eec-9199-37709da8242f.jpg" title="朱亦鸣.jpg" alt="朱亦鸣.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong上海理工大学 教授 朱亦鸣 /strongbr//pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong报告题目:太赫兹波谱技术进展及其应用/strong/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "太赫兹因其独特的性质已成为各国争相抢占的科学制高点,它既是科学前沿,又是国家的重大需求。朱亦鸣从目前国内太赫兹技术的发展状况,以及它在食用油油品检测、危险品检测、公共安全检测、中药有效成分检测和癌细胞检测等相关领域的应用对国内太赫兹发展的整体状况进行了介绍。随后,他还分享了太赫兹成像新技术——太赫兹近场超分辨显微镜。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/3d3627d6-6994-4227-aaf4-1f650554325c.jpg" title="黎华.jpg" alt="黎华.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong中国科学院上海微系统与信息技术研究所 研究员 黎华/strongbr//pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong报告题目:新型太赫兹激光光频梳及光谱应用/strong/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "科学与应用的发展对表征技术提出了新的需求,包括超高空间分辨、超快时间分辨及精细光谱分辨等,且表征方法也在向低能量尺度表征发展。黎华基于高性能半导体太赫兹量子级联激光器与光频梳,结合近场显微技术,实现了太赫兹波段时间、空间、光谱的高分辨,解决了色散,主/被动稳频三大挑战,并在国际上首次实现了紧凑型实时太赫兹光谱仪。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/60ae14fe-ace0-4b87-bd15-cd818d3985ae.jpg" title="曲秋红.jpg" alt="曲秋红.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong莱仪特太赫兹(天津)科技有限公司 技术总监 曲秋红/strongbr//pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong报告题目:太赫兹光谱检测应用研究及莱仪特检测平台/strong/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "太赫兹技术应用前景十分广泛,但太赫兹光谱技术发展还存在很多在技术、成熟度及应用场景中的问题。曲秋红在报告中对莱仪特太赫兹(天津)科技有限公司的检测平台进行了简要的介绍,并分享了平台为食品、中药、太赫兹研究等领域用户提供检测服务的典型案例。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/4a9f2910-9926-455d-91df-8c28c4ba6261.jpg" title="赵红卫.jpg" alt="赵红卫.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong中国科学院上海高等研究院研究员 赵红卫/strongbr//pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong报告题目:太赫兹光谱技术在生物化学中的应用研究/strong/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "太赫兹在生物化学和生物医学等领域具有广阔的前景。报告中,赵红卫从太赫兹在生物化学检测和手性生物分子的应用入手,介绍了太赫兹在生物化学及生物医学领域的应用,并分享了太赫兹光谱解析的一些心得。最后,她对太赫兹未来的发展提出了一些展望。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/a3f6f0ad-9320-48bc-a52f-e47acdb6e7bb.jpg" title="张彦华.jpg" alt="张彦华.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong爱德万测试(中国)管理公司 新业务高级拓展经理 张彦华/strongbr//pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong报告题目:“蒲公英花开”——太赫兹谱数据共享平台/strong/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "目前,国内外多家单位拥有一定量的太赫兹光谱数据,但都规模较小、检测平台仪器型号多样,导致各单位交流难度大,且无统一的测样标准。张彦华介绍了爱德万测试(中国)管理公司的蒲公英太赫兹谱数据共享平台,是如何通过用户单位共享的方式让用户获得更加完整的数据库。他还展示了数据平台的相关功能。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/2f1a6ace-c861-4a8a-92d4-d7cdf410fcfd.jpg" title="叶伟斌.jpg" alt="叶伟斌.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong清华大学天津电子信息研究院 电子综合检测中心总监 叶伟斌/strongbr//pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong报告题目:测试太赫兹材料与器件电磁参数的技术与方法/strong/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "毫米波太赫兹通信具有设备小、定向性强、频谱资源丰富、具有穿透等离子体能力等特点,可以应用于雷达探测、材料成像、生物探测和通讯技术中。报告中,叶伟斌首先简要介绍了清华大学天津电子信息研究院电子综合检测中心的电子综合检测平台,随后,他分享了平台检测雷达芯片的实际案例,最后他还列出了平台提供的毫米波太赫兹的检测服务项目。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/ef2c7fd7-a93c-462d-a8cb-39e20d1f081d.jpg" title="邓玉强.jpg" alt="邓玉强.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong中国科学院计量院 研究员 邓玉强/strongbr//pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong报告题目:太赫兹计量研究/strong/pp style="text-indent: 2em "太赫兹是宏观电子学和微观光子学的桥梁,近年来,各类太赫兹测量仪器不断涌现,但却没有统一的标准。邓玉强研究员介绍了他在太赫兹计量领域的一些研究成果。如太赫兹时域光谱计量、太赫兹辐射功率计量、太赫兹波长频率计量、太赫兹空域参数计量,以及太赫兹计量应用几个部分。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/e2619468-d700-4ff9-b1f3-6f98caa85110.jpg" title="heying.jpg" alt="heying.jpg"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong全体与会代表合影/strongbr//p
  • 首届全国太赫兹技术与应用交流会召开
    首届全国太赫兹科学技术与应用学术交流会日前在京召开。6位两院院士、23名特邀报告专家,及近300名全国专业学者和科研人员,共同探讨这项“改变未来世界”的新兴科技领域。  太赫兹波是频率范围在0.1T至10THz(波长在3mm至30um)的电磁频谱,它介于毫米波与远红外光之间,是至今人类尚未充分认知和利用的频谱资源,有望对通信(宽带通信)、雷达、电子对抗、电磁武器、安全检查等领域带来深刻变革。作为我国太赫兹领域的首次学术“峰会”,大会交流领域涵盖太赫兹物理与基础理论、太赫兹产生与放大技术、太赫兹传输与检测技术,以及太赫兹在光谱学、通信、雷达、成像中的应用技术等多个学科领域。据悉,我国近年来在太赫兹源、检测器件等领域进展显著,已有数十个高校和科研院所启动太赫兹相关研究。本届大会由中国兵工学会太赫兹应用技术专业委员会主办,太赫兹科学技术研究中心承办。  相关概念股包括大恒科技、天瑞仪器、四创电子等。昨天,受太赫兹概念利好影响,大恒科技开盘即一字封停,天瑞仪器盘中涨停,四创电子涨4.20%。  太赫兹技术可检测潜在的地沟油  据京华时报报道,23日,在上海市教委举办的首场专题新闻发布会上,上海理工大学首度展出“基于太赫兹技术的地沟油快速检测仪”。该仪器基于太赫兹电磁波可以与油脂中的有机物产生共振的原理,能找出潜在的地沟油。  合生财富首席分析师梁万章认为,昨天二级市场对太赫兹概念的追捧力度较大,大恒科技大单封死涨停,但此类涨停有非常明显的游资炒作痕迹。  目前来看,市场对太赫兹概念相对陌生,且此技术从实验室走向民用还需一段时间,而传闻涉及该概念的大恒科技、四创电子等上市企业在未来能否拿到订单实现业绩也是未知数,因此,该类个股“一日游”行情的可能性非常大。  对于市场传闻,记者采访了大恒科技董秘严宏深,他表示公司的确在研发太赫兹技术,目前已经和国外共同研发出光谱器,激光发射器目前还在实验阶段。目前正在申请国家经费,希望尽快取得突破。  大恒科技:太赫兹时域光谱仪开发尚处实验室阶段  据仪器信息网报道,2012年8月8-10日期间,由中国仪器仪表学会、“ 太赫兹光电子学教育部重点实验室”、《现代科学仪器》编辑部主办,中国分析测试协会、中国仪器仪表学会分析仪器分会、中国仪器仪表学会农业仪器应用技术分会多家单位支持的“太赫兹科学仪器及前沿技术专题研讨会”在北京紫玉饭店成功召开。  教育部重点实验室主任张存林教授以《基于飞秒激光的太赫兹时域光谱仪开发》为题讲解了其负责的国家重大科学仪器设备开发专项的项目工作进展。该项目由北京市科学技术委员会组织,大恒新纪元科技股份有限公司作为牵头单位,首都师范大学作为第一技术支撑单位。太赫兹光谱作为太赫兹应用技术之一,对经济社会发展及民生改善有支撑作用,而且产业化前景非常可观,据Thintri, Inc. 2010年度太赫兹市场报告预期,太赫兹在医学、安全和制造业领域相关产品的经济效益到2020年将可达到数千万至数亿美元,市场份额可达到数十亿美元,而张存林教授太赫兹时域光谱仪项目预期为中国带来经济效益数亿美元(以中国市场占10%的全球市场份额估算),产品将拉动中关村高科技示范区高端仪器制造业及相关产业年约10亿元人民币的产值。项目融合宽普、高能量、小型化的趋势特点,以光谱范围0.1-10THz、光谱分辨率7.5GHz、太赫兹脉冲能量10μJ为技术指标,在现有原理样机的基础上进行完善来实现工程化,使整机性能指标达到国际先进水平,并预期实现在2014年小批量试产25台、2016年批量投产100台的目标。  据中国证券报最新报道,参与《基于飞秒激光的太赫兹时域光谱仪开发》项目的专家介绍,目前该项目还处在实验室阶段。今年年初项目组已向相关主管部门申请立项和申报补贴资金,但目前还没有收到正式批文,至于相关的补贴资金量更无从得知。  “大恒科技股价异动属于游资炒作。”有券商研究员指出,短期来看,上述项目对大恒科技的业绩并不能产生直接影响,长期影响也要看,项目是否能够成功获得政府主管部门的支持,2014年能否实现部分产品商用,以及相关产品能够取得的市场的认可。  太赫兹安检技术具有巨大的市场前景  据仪器信息网报道,中国电子科技38所研发的太赫兹安检技术已取得关键性进展,首台样机即将于年内面世。  太赫兹安检技术将主要应用于机场、海关、地铁、文化遗产等重要建筑物以及大型活动现场的安全检查,可以快速准确地检测出是否有人携带武器、毒品、爆炸物等违禁品,有效保障大众的生命财产安全。  目前在公共场所的安检是以X射线成像为主,辅助以金属探测器及人工检查,但无法有效检测出人体隐藏的非金属危险物品,进而可能导致恶性暴力及恐怖袭击事件。太赫兹安检技术不仅对人体更加安全,且增加了物联网技术,实现了对被检测对象的智能化识别、定位跟踪、自动报警、管理监控以及信息存储分析和区域网络覆盖,其应用将显著增强城市中公共场所的安全防御能力,有效减少公共安全事件的发生率。  太赫兹安检技术具有巨大的市场前景,预计国内市场潜力在100亿元左右,在世界范围内,太赫兹成像产品潜在的市场销售额可达1000亿元以上。  附:太赫兹(地沟油检测)概念股一览  天瑞仪器、大恒科、四创电子、百利电气、同方股份都进入太赫兹领域,四创电子控股股东38所曾研制出样机。TCL则是介入下一代手机太赫兹研究。  大恒科技:公司表示的确在研发太赫兹技术,目前已经和国外共同研发出光谱器,激光发射器目前还在实验阶段。目前正在申请国家经费,希望尽快取得突破。市场传言,教育部重点实验室主任张存林教授以《基于飞秒激光的太赫兹时域光谱仪开发》为题讲解了其负责的国家重大科学仪器设备开发专项的项目工作进展。该项目由北京市科学技术委员会组织,大恒科技作为牵头单位,首都师范大学作为第一技术支撑单位。  天瑞仪器:目前公司出产的LC310高效液相色谱仪可以应对地沟油黄曲霉毒素b1的限量检测。  同方股份:控股子公司同方威视技术股份有限公司曾与清华大学共同申请了“一种利用太赫兹时域光谱快速检测植物油纯度的方法及设备”专利权。  四创电子:此前有报道称,四创电子大股东华东电子工程研究所(中国电子科技集团公司第三十八研究所)太赫兹安检技术已取得关键性进展,首台样机即将于年内面世。太赫兹安检技术将主要应用于机场、海关、地铁、文化遗产等重要建筑物以及大型活动现场的安全检查,可以快速准确地检测出是否有人携带武器、毒品、爆炸物等违禁品,有效保障大众的生命财产安全。  TCL:2011年深圳先进科学与技术国际会议第三届会议上,公司称目前工业界已全面进入太赫兹开发及应用领域,太赫兹已在通讯领域崭露头角,TCL通讯期待与各位专家学者一起开发与研究太赫兹科学技术,带动通讯产业的技术发展。  百利电气:传百利旗下公司投资上游实验室研发的集成THz医学成像设备比东芝最高端成像效果清晰100倍。  凤凰光学、聚光科技:上述“基于太赫兹技术的地沟油快速检测仪”由上海现代光学系统重点实验室与上海市分析检测协会合作研发,拥有自主知识产权。其中,上海现代光学系统重点实验室的合作单位包括凤凰光学(上海)有限公司、聚光科技(杭州)有限公司。  概念解析:太赫兹  太赫兹(Terahertz,1THz=1012Hz)泛指频率在0.1~10THz波段内的电磁波,位于红外和微波之间,处于宏观电子学向微观光子学的过渡阶段。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”。  2004年,美国政府将THz科技评为“改变未来世界的十大技术”之一,而日本于2005年1月8日更是将THz技术列为“国家支柱十大重点战略目标”之首,举全国之力进行研发。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。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。  太赫兹的独特性能给通信(宽带通信)、雷达、电子对抗、电磁武器、天文学、医学成像(无标记的基因检查、细胞水平的成像)、无损检测、安全检查(生化物的检查)等领域带来了深远的影响。由于太赫兹的频率很高,所以其空间分辨率也很高 又由于它的脉冲很短(皮秒量级)所以具有很高的时间分辨率。太赫兹成像技术和太赫兹波谱技术由此构成了太赫兹应用的两个主要关键技术。同时,由于太赫兹能量很小,不会对物质产生破坏作用,所以与X射线相比更具有优势。另外,由于生物大分子的振动和转动频率的共振频率均在太赫兹波段,因此太赫兹在粮食选种,优良菌种的选择等农业和食品加工行业有着良好的应用前景。太赫兹的应用仍然在不断的开发研究当中,其广袤的科学前景为世界所公认。
  • 科学家成功成功研制太赫兹摄像机
    2009年7月,据俄罗斯《纽带》网报道,一个国际性研究小组日前成功研制出了一种可用于生产“透视”摄像机的新技术。这项技术的基础是一种纳米级的电子管,借助它,摄像机将能够在一、二十米外看到隐藏在衣服下的武器、装饰品和其他物品。这种“透视”摄像机被称为太赫兹摄像机,其神奇的透视效果是通过接收物体辐射出的频率在0.1至10太赫兹范围内的电磁波而获得的。所谓太赫兹波是指频率在 0.1至10太赫兹范围内的电磁波,在电磁波谱上位于微波和红外线之间。  这种频率的电磁波具有较强的穿透能力,可以非常容易地穿过纸张、塑料、棉布和各种 衣物。所有人和物体都会放射出自然的低水平的电磁辐射,但它们发出的波的信号是不同的。借助物质的这一特性,通过特殊的接收设备便能够绘制出物体的形状。  与 X射线、毫米波、红外光等类似,太赫兹波也可以成像,但它具有穿透力强、清晰度高、辐射量小的特点。太赫兹波的另一大专长就是辨别物体的化学性质,它甚至 能分辨出被检查物是爆炸物还是药品。除在反恐方面的应用之外,太赫兹波在物理学、医学成像、通讯等方面都具有重大的应用前景。  科学家们指出,通过获取太赫兹电磁波来成像的设备不但可用来诊断疾病,还可用于制作监测武器和各种违禁品的安检设备。  虽然研究人员早在上世纪90年代便认识到太赫兹波的存在,并认为可借助纳米级的电子管接收到它们。但这一想法直到不久前才真正地成为现实。在科学家们的不懈努力下,一种基于纳米电子管的透视摄像机终于问世。  至于制作投射摄像机的成本,科学家们指出,在实现大规模生产的情况下,这种太赫兹成像设备的价格将不会很高,而且,其还能够在常温下工作。
  • 物理所等澄清双色场太赫兹辐射方案推广及物理机制
    p  太赫兹波通常指频率处于0.1THz到10THz的电磁波。由于波段独特,太赫兹波在多各领域具有应用潜力,但如何产生可调谐的强太赫兹辐射源是一个长期存在的难题。近三十年的研究表明,等离子体可以把强激光转化成强太赫兹辐射源。其中,2000年提出的“双色场方案”,由于转换效率高和技术简单等优点,得到最为广泛的关注。在双色场方案中,一束常规的800nm激光穿过一块倍频晶体产生的400nm激光,后者与剩余的800nm激光混合,在大气中就能产生MV/cm的强太赫兹波。该方案自提出以来,其物理机制一直存在着争议,存在等离子体电流模型和非线性光学的多波混频两种不同的理论模型。同时,在所有的实验中,两束模型的激光波长比始终固定在2:1,是否能够将其推广至其它波长比尚不清晰。/pp  中国科学院物理研究所、北京凝聚态物理国家研究中心光物理重点实验室L05组王伟民、李玉同和上海交通大学盛政明等人针对以上问题进行了理论和实验研究。2013年,他们首次从理论上预测了双色场方案可以推广到4:1、6:1等波长比。2017年,他们后续的理论工作进一步预测双色场方案可以推广到波长比为2n:1、(n+0.5):1系列(n为正整数)。基于上述理论工作,王伟民与首都师范大学张亮亮、张岩实验团队合作,首次在实验上证实了理论预测,演示了双色场方案在波长比为4:1和3:2时,也能够有效地产生太赫兹波。实验上还观察到,太赫兹波的偏振可以通过旋转较长波长激光的偏振进行调节,但是旋转较短波长激光的偏振时,该偏振调节方法失效 取不同的激光波长比时,太赫兹波能量满足相似的定标率。这些现象与多波混频理论模型给出的关于介电张量对称性、不同波长比条件下太赫兹波能量具有不同的定标率等预测相矛盾。相反地,以上两个实验结果与王伟民等人的等离子体电流模型结果一致:太赫兹波椭圆偏振率正比于(λ长/λ短)4 在不同波长比条件下,太赫兹波能量满足相似的定标率,并在激光强度比较低的情况下满足线性定标率。该系列工作进一步证实了其物理机制应主要归结为等离子体电流模型,对基于“双色场方案”的太赫兹辐射产生和调控具有重要指导意义。/pp  相关研究成果发表在Phys. Rev. Lett.和Phys. Rev. A/E上。该研究得到了国家自然科学基金委、国家重点基础研究计划、中科院战略性先导科技专项、教育部激光聚变科学与应用协同创新中心等的资助。/pp style="text-align: center "img title="001.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/769c27db-eb3a-41e2-974f-bd8aa56c267c.jpg"//pp  图1.左图中第一束激光波长为800nm,第二束激光波长在1200nm到1600nm间变化,发现太赫兹波能量峰值出现在1200nm和1600nm附近(波长比为3:2和2:1) 右图中第一束激光波长为400nm,当第二束激光波长为1600nm时,出现太赫兹波能量峰值,对应的波长比为4:1。在两幅图中“x”点为实验结果,实线为KLAPS粒子模拟(PIC)结果/pp style="text-align: center "img title="002.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/c63f7f30-2cd0-46f5-8861-7798530d377e.jpg"//pp  图2.双色场方案中采用400nm和1600nm激光组合,两束激光初始偏振均在水平方向上,然后分别旋转1600nm激光的偏振(左图)和400nm激光的偏振(右图),让其具有竖直方向的分量。在左图中随着1600nm激光的旋转角从0增加到90度,太赫兹波水平分量逐渐减小,竖直分量先增加再较小 在右图中随着400nm激光的旋转角从0增加到90度,太赫兹波竖直分量始终处于很低的水平。此实验结果与根据等离子体电流模型预测的太赫兹波椭圆偏振率正比于(λ长/λ短)4相符。在两幅图中“o”点为实验结果,实线为KLAPS粒子模拟(PIC)结果/pp style="text-align: center "img title="003.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/cb95bdae-1c43-4290-b1c4-6f88e6171142.jpg"//pp  图3.太赫兹波能量?THz随激光峰值功率的变化,左图中激光波长比为4:1,右图中波长比为3:2。根据多波混频理论的预测,左图中?THz应该正比于(P1600nm)4,右图中?THz应该正比于(P800nm)2,实验结果不符合这些定标率。当激光功率比较低时(曲线的开始阶段),在不同波长比情形均满足线性定标率,这与根据等离子体电流模型预测一致。在两幅图中“x”点为实验结果,实线为KLAPS粒子模拟(PIC)结果/p
  • 零辐射太赫兹人体安检仪年内北京试运用
    前不久,成都双流机场“弱光子人体安检仪”引发轩然大波。经查,所谓“弱光子人体安检仪”实际采用的是X射线检测。因使用X射线人体安检设备对公众进行无差别安检扫描,不具备正当性,环保部于10月10日正式下文叫停使用该类安检设备。  据了解,今年年底春运期间,北京部分火车站或将试用一种没有辐射的太赫兹人体安检仪。  现状 人体安检有盲区 G20峰会启用人体安检仪  据了解,目前,我国公共场所的安检主要是针对行李物进行检测,采用的技术都是比较成熟的X射线检测技术 适用于人体的安检方式,除了人工手检外,就是金属探测门及手持探测器。而对金属之外的物品,并没有特别有效的检测技术。如何能兼顾人身安全与安检效率,成为公众关注的问题。实际上,国外已经出现了无辐射风险同时又能准确检测的新技术,即太赫兹人体安检技术。这类安检新技术,国内也已经从实验室走向应用。在今年的G20峰会上,就出现了我国自主研发生产的适用于人体安检的“被动式太赫兹人体安检仪”。  该类设备已经在国内多地完成场地实验。很快将会在一些火车站进行试点测试。安检仪样子  专家 新型太赫兹安检技术对人体无害  太赫兹波是什么?它对人体无害的科学原理是什么?未来它将如何影响世界?为此,记者采访了中科院院士、我国最早致力于太赫兹波研究的著名激光与非线性光学专家姚建铨。姚院士详细介绍了太赫兹波的特性及科学原理,以及未来的应用前景。  为了便于理解,姚院士还特意在纸上画了一张图,将目前人类已知的各种波段在上面标注。据他介绍,2004年,太赫兹技术首次被美国提出,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。太赫兹,因此成为本世纪最为重要的新兴学科之一。  姚院士  “人类社会中存在声波、电磁波、震动波、伽马射线、X射线等各种各样的波。各种波频率有高低。声波的位置比较低,最高频的是伽马射线、X射线。太赫兹波在电子波段里不长不短,正好比光波要低一些,比声波和电磁波要高一些。”  姚院士解释说,太赫兹波之所以对人体无害,与其单光子能量低相关。太赫兹波在频谱图里的位置,位于微波和红外之间,其最大特点是单光子能量很低,仅仅相当于X射线单光子能量的1/124。姚院士说,由于它释放的能量很小,不会对人体产生有害的光致电离 而为什么伽马射线、X摄线对人体有一定的影响?因为它频率高,频率越高对人体的影响越大。所以说,安全性好,是太赫兹波的特性之一。也就是说,太赫兹波用于人体安检,无论主动式还是被动式,它对人体都是安全无害的。也正因为如此,世界上一些发达国家都在利用太赫兹技术在安检和安防领域。  其次,由于人体体温即可发射出太赫兹波,人体和物体之间的温度差,形成强弱不同的太赫兹波,机器接收后进行处理转换,最终实现探测成像 此外,太赫兹波对于某些电介质材料具有很强的穿透效果,除了可测量由材料吸收而反映的空间密度分布外,还可以通过相位测量得到折射率的空间分布,从而获得与材料相关的的更多信息。特别适合于可见光不能透过、而X射线成像的对比度又不够的场合。所以,利用太赫兹电磁波可检查机场通关的旅客与行李,检查邮件中是否藏有毒品、炭疽菌粉或炸弹等违禁物品。也就是说,利用太赫兹波不仅能检测成像,还可以检测物质成分,让毒品、爆炸物等无所遁形。可以预见,太赫兹技术未来将在反恐领域得到广泛应用。  另外,太赫兹和电磁波频谱中其它波段不一样,它几乎兼具通信、雷达和遥感测距等所有功能,而且每项应用的表现都比现有技术占优。因此,通信、军事、航天、生物诊断都是其大显身手的领域。  但是,姚院士也坦言,目前中国乃至全世界对于太赫兹波的了解还不是很深入,只是最近五年研究和应用的速度比较快。而民用方面,主要是在安全检测上。一些发达国家已经出现了太赫兹波人体安检仪,而我国也开始从实验室阶段进入到实际应用。今年,杭州举办的G20峰会期间,一种被称为“被动式太赫兹人体安检仪”的设备就已经投入测试使用。  进展 零辐射人体安检或春运期间北京试用  为了直观感受新型太赫兹人体安检设备的效果与效率,记者特意前往设立在北京亦庄锋创科技园的北京市科协院士专家工作站,现场观摩了在G20峰会期间使用过的被动式太赫兹人体安检仪的检测过程。  当随身携带金属刀、陶瓷刀、速溶奶茶、水、发胶等物品的被检人员,与没有携带物品的人员,依次从一台如银行ATM机般的机器前走过时,现场技术人员随即通过屏幕上人体图像的明暗对比,准确地排查出携带物品的可疑人员。 他介绍说,“今天演示的是双机对扫,人站在两台机器中间,这样就不用转身,大约3秒即可完成检测,非常便利。而且因为是非接触机器检查,避免了手检的尴尬和麻烦。”  据了解,检测是通过屏幕上明暗不同的成像效果来分辨人体是否携带异物。在演示现场,记者看到,一位携带陶瓷刀具的被检人员,其检测图像上能明显看出裤兜处阴影部分,技术人员说,阴影部分就是可疑物品,在实际安检中,这种情况会被要求做进一步人工安检   现场技术负责人赵光贞博士介绍,之所以该设备命名为“被动式太赫兹人体安检仪’,是相对于X射线和毫米波等主动式安检仪而言的。所谓主动式,都是由机器主动发射出光源穿透物体(或者反射回来),而被动式则是由机器被动接收人体发射出来的太赫兹波,本质上决定了“被动式太赫兹人体安检仪”是一种零辐射、零伤害的检测方式。“不同物品的温度不一样,利用温差,检测仪显示出不同颜色的呈像。”  另外,现场技术人员还告诉记者,被动式太赫兹人体安检仪还可实现动态检测,即对正在行进中的人进行扫描检测。据了解,动态扫描检测适用人流密集、安检级别高的场所,比如机场的旅客安检。但技术人员也告诉记者,这套设备虽然能实现动态检测,但是在动态模式下,成像的清晰度会受到一些影响。不过,让人期待的是,研发生产该仪器的航天十一院相关单位已经研发出第二代太赫兹人体安检设备,动态检测效果更佳。而且,新设备的示范应用点已经确定。将在今年春运期间完成测试应用。
  • 中国首台太赫兹人体安检仪投用 连蚂蚁都不放过
    鼠标轻点,仅需2.8秒即完成人体360度立体成像,实现无辐射、无接触安检通关“秒过”。国内首台具有完全自主知识产权的太赫兹人体安检仪在深圳问世,昨日起,全天候服务于深圳机场安检。  昨日中午12点50分,记者经许可来到出港安检11号通道。只见在过道一侧,摆放着一台银灰色立式圆形“怪物”。在安检人员引导下,一位乘客走进这台通透式物体,乘客站立不动,只需双手举过肩。随着工作人员轻点鼠标,仪器无声地开合一次。不足3秒钟,旅客即放行通过。而在显示仪器上,该旅客的360度人体影像被清晰地记录下来,并显示“右侧裤袋有一只手机”。因为该旅客已经通过常规安检,因此,可以放行。  记者在记录器上看到,被记录的有“左臂有纹身”、“上装领口有珍珠装饰物”、“左裤袋有一枚硬币”等等。  现场执勤的工作人员也好奇地围过来看新鲜。现场技术人员介绍说,乘客只需要站立约两三秒钟,身上携带的任何物品都会暴露无遗。  负责现场安检执勤的宝安国际机场安全检查站旅检二大队副大队长林春宣告诉记者,目前,这台仪器尚属于常规安检后的一个“保险”,从试运行效果看,完全可以识别肉眼无法直接“透视”的非金属携带物。“一旦民航局颁布统一标准,待仪器软件完善及人员培训完成后,将来可以完全取代常见的旅客安检门,且效率更高、准确性更强。”  据悉,这台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。据介绍,目前,基于标本库的不完整性,这台仪器只能自主识别出70%的携带物,随着数据库的充实,将来完全可以实现100%智能识别。  记者获悉,该检测仪的辐射剂量为日常使用手机的十分之一,可忽略不计 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、地铁等领域。目前,该仪器我们已在国内申请40余项发明专利,且正在向美国申请9项国际发明专利。  深圳机场有关人士介绍,根据民航局及省市相关要求,G20杭州峰会期间深圳机场安保升级,从9月4日至6日,每天5:30至23:30,这台太赫兹人体安检仪全天投入使用,从而间接为G20杭州峰会安保贡献一份力量。
  • 我国科学家高灵敏度太赫兹超导动态电感探测器技术研究获进展
    太赫兹频段(0.1-10THz)是探测早期冷暗宇宙及宇宙生命环境等的独特波段。太赫兹天文学的兴起得益于高灵敏度超导探测技术的发展。近年来,类似于光学CCD的太赫兹大规模阵列超导探测器技术发展迅速,在宇宙学和天体物理学研究中发挥越来越重要的作用。这类探测器主要包括超导动态电感探测器(KID)和超导相变边缘探测器(TES)两种技术。其中,KID探测器具有器件结构和读出电路均相对简单的优势,更易于实现超大规模阵列。   近期,中国科学院紫金山天文台毫米波和亚毫米波技术实验室在超导KID探测器技术研究方面取得新进展,基于相对较厚(120nm)的超导铝膜,在同一芯片上制备了0.35/0.85/1.4THz三频段超导KID探测器,并在1皮瓦(pW)以上光辐射时均观测到光子涨落导致的背景噪声,在1飞瓦(fW)以下光辐射时观测到准粒子产生—复合噪声,探测灵敏度达6×10-18 W/Hz0.5,远优于地面太赫兹天文观测的背景极限。   该研究有助于推动对超导KID探测器噪声机理的深入理解及未来更大规模、更高灵敏度太赫兹天文相机研制。   相关研究成果发表在《中国科学(英文)》上。研究得到国家杰出青年基金项目、中科院关键技术研发团队项目支持。   论文链接
  • 中科院研发太赫兹扫描隧道显微镜
    ▲图 | 太赫兹扫描隧道显微镜系统(来源:资料图)太赫兹,是介于远红外和微波之间的电磁波,具有光子能量低、穿透性好等特点,在高速无线通信、光谱学、无损伤成像检测和学科交叉等领域具备广泛应用前景,被誉为“改变未来世界的十大技术”之一。简单来看,太赫兹扫描隧道显微镜系统就是一个超快摄影机,只不过它要观察和拍摄的对象是分子和原子世界,并且拍摄的帧率在亚皮秒量级。对于非线性太赫兹科学来说,控制太赫兹脉冲的“载波包络相位”,即激光脉冲的载波与包络之间的关系至关重要,特别是用于超快太赫兹扫描隧道显微镜时。太赫兹载波包络相位移相器的设计和实现,在利用太赫兹脉冲控制分子定向、高次谐波生成、阈上电离、太赫兹波前整形等领域,均具备潜在应用价值。(来源:Advanced Optical Materials)1. 为调控太赫兹的载波包络相位提供新方案据介绍,王天武在中科院空天信息研究院(广州园区)-广东大湾区空天信息研究院担任主任和研究员等职务,研究方向为太赫兹技术。目前,其主要负责大湾区研究院的太赫兹科研队伍建设。该研究要解决的问题在于,常规探测手段只能得到静态的原子形貌图像,无法观察物质受到激发,例如经过激光辐照后的动态弛豫过程图像,即无法观察到激子的形成、俄歇复合、载流子谷间散射等过程,而这些机理的研究,对于凝聚态物理学包括产业化应用都非常重要。原因在于,这些动力学过程发生的时间尺度,往往都在皮秒量级,即万亿分之一秒的时间,任何普通调控手段均无法达到这一时间量级。利用飞秒脉冲激光技术,能显著提高扫描隧道显微镜(Scanning Tunneling Microscope,STM)这一扫描探针显微术工具的时间分辨率。但是,目前仍受到多种因素的限制,比如样品和针尖制备困难、针尖的电容耦合效应、脉冲光引起的热膨胀效应等。太赫兹的脉冲宽度位于亚皮秒尺度,其电场分量可被看作一个在很宽范围内、连续可调的交流电流源。因此,将太赫兹电场脉冲与 STM 结合,利用其瞬态电场,即可作用于扫描针尖和样品之间的空隙,从而产生隧穿电流进行扫描成像,能同时实现原子级空间分辨率和亚皮秒时间分辨率。如前所述,太赫兹扫描隧道显微镜系统好比一个超快摄影机。但是,太赫兹电场脉冲和 STM 的实际结合过程,却并非那么简单,中间要攻克诸多难题。其中一个最基础的重要难题,在于太赫兹源的相位调控技术。太赫兹扫描隧道显微镜系统是利用太赫兹激发针尖尖端和样品之间的空隙,来产生隧穿电流并进行采样。不同相位太赫兹源的电场方向不一样,这样一来所激发的隧穿电流的方向亦不相同。根据不同样品施加不同相位的太赫兹源,可以更好地匹配样品,进而发挥系统性能优势,借此得到高质量光谱。因此,通过简单高效的途径,就能控制太赫兹脉冲的载波包络相位,借此实现对于隧道结中近场太赫兹时间波形的主动控制,同时这也是发展超快原子级分辨技术的必备阶段。通常,超短脉冲的载波包络相位,必须通过反馈技术来稳定。除少数例子外,比如用双色场激光等离子体产生的太赫兹辐射源,大多数商业化设备产生的太赫兹脉冲的载波包络相位都是锁定的,例如人们常用的光整流技术生成的太赫兹脉冲。多个太赫兹偏振元件组成的复杂装置,可用于控制太赫兹脉冲的载波包络相位。然而,鉴于菲涅耳反射带来的损耗,致使其插入损耗很大,故无法被广泛应用。另外,在太赫兹波段,大部分天然材料的色散响应较弱、双折射系数较小,很难被设计成相应的载波包络相位控制器件,因此无法用于具有宽频率成分的太赫兹脉冲。与天然材料相比,超材料是一种由亚波长结构衍生而来的、具有特殊光学特性的人工材料,其对电磁波的色散响应和双折射系数,均可进行人为定制。虽然超材料技术发展迅猛。但是,由于近单周期太赫兹脉冲的宽带特性,利用超材料对太赫兹脉冲的载波包络相位进行控制,仍是一件难事。为解决这一难题,王天武用超材料制备出一款芯片——即柔性太赫兹载波包络移相器,专门用于控制太赫兹脉冲的载波包络相位。该芯片由不同结构的超材料阵列组成,可在亚波长厚度和不改变太赫兹电场极化的情况下,实现对太赫兹载波包络相位的消色差可控相移,其对太赫兹脉冲的载波包络相位的相移调制深度高达 2π。相比传统的太赫兹载波包络相位移相器,该移相器具有超薄、柔性、低插损、易于安装和操作等优点,有望成为太赫兹扫描隧道显微镜系统的核心部件。近日,相关论文以《基于超材料的柔性太赫兹载波环移相器》(Flexible THz Carrier-Envelope Phase Shifter Based on Metamaterials)为题发表在 Advanced Optical Materials 上,李彤和全保刚分别担任第一和第二作者,王天武和空天信息创新研究院方广有研究员担任共同通讯作者。▲图 | 相关论文(来源:Advanced Optical Materials)审稿人认为:“此研究非常有趣、简明扼要,研究团队完成了一套完备的工作体系。该芯片的设计和实现,为调控太赫兹的载波包络相位提供了新的解决方案。”2. 建立国际领先的太赫兹科学实验平台据介绍,王天武所在的研究院,围绕制约人类利用太赫兹频谱资源的主要科学问题和技术瓶颈,致力于形成一批引领国际的原创性理论方法和太赫兹核心器件技术,以建立国际领先的太赫兹科学实验平台。他说:“太赫兹扫描隧道显微镜是我们院的一大特色,该设备摒弃了此前施加电压的方式,以太赫兹为激发源,去激发探针尖端和样品之间的间隙,从而产生隧穿电流并进行成像。相关技术在国内属于首创,在国际上也处于领先水平。”在诸多要克服的困难中,太赫兹载波包络相位的调制便是其中之一。入射太赫兹的相位大小对激发的隧穿电流的幅值、相位等信息影响甚大,是提高设备时间和空间分辨率必须要解决的重要问题之一。由于设备腔体比较长,并且腔体内部为高真空环境,与外界空气是隔绝的。传统的太赫兹相位改变方式比较难以实现,因此需要研发新型的相位调制器件。而该课题立项的初衷,正是希望找到一种结构简单、但是对太赫兹载波包络相位调制效率高的方法和装置,以便更好地服务于太赫兹扫描隧道显微镜系统。在文献调研的初始阶段,该团队商定使用超材料来制作太赫兹相位调制器。具体来说,其利用特定的金属分裂环谐振器的几何相位、以及共振相位,来控制太赫兹脉冲的载波包络相位值。之所以选择金属分裂环谐振器作为基本相控单元,是因为在一定条件下,它对太赫兹具有宽谱响应。当任意方向的线偏振波与谐振器耦合时,入射电场分量可映射到平行于谐振器对称轴和垂直于谐振器对称轴,借此可以激发谐振器的对称本征模和反对称本征模。此时,通过改变金属分裂环谐振器的几何相位和共振相位,散射场的某一偏振分量的电场相位会相应延迟,大小可以轻松覆盖 0-2π。但是,由于存在电偶极子的双向辐射,导致金属分裂环谐振器存在明显的反射和偏振损耗。为此,课题组引入了一对正交的定向光栅,利用多光束干涉的方式解决了谐振器插入损耗大的问题。随之而来的另一难题是,由于正交光栅的存在,导致入射波和透射波之间的电场偏振始终是垂直的,在太赫兹扫描隧道显微镜系统的工作中,这是不被允许的。好在样品均是由互易材料制成的,于是这一问题很快迎刃而解。随后,该团队采用常规紫外光刻、电子束沉积以及聚酰亚胺薄膜上的剥离技术,制备出相关样品,并利用太赫兹时域光谱系统,对所制备的样品性能进行表征。当入射的太赫兹脉冲,依次被样品中不同的微结构阵列调制时,研究人员通过太赫兹时域光谱测量,清晰观察到了太赫兹脉冲的时间波形的变化,且与仿真结果十分吻合。此外,课题组还在广角入射和大样品形变时,验证了该样品的鲁棒性。总而言之,该成果为宽带太赫兹载波包络相位的控制,提供了一种新型解决方案,并在不改变太赫兹电场极化的情况下,利用“超材料”在亚波长厚度的尺度上,实现了针对宽带太赫兹载波包络相位的消色差可控相移。关于这一部分成果的相关论文,也已发表在《先进光学材料》期刊。(来源:Advanced Optical Materials)据介绍,此次芯片能把太赫兹的相位最高移动至 2π 大小,并且具有大的光入射角度和良好的柔韧性等优点,在太赫兹扫描隧道显微镜系统,以及其他相关领域有较高的应用价值。但是,该芯片目前仍存在一个缺点,即无法做到太赫兹载波包络相位的连续调制。这是由于,采用的金属分裂环谐振器是单次加工制成的,所能调制的几何相位和共振相位已经确定,无法再被人为改变。因此,使用过程中只能通过加工特定结构的芯片,来实现所需相位的调制。未来,该团队打算将当下比较热门的二维材料、相变材料、液晶材料等材料集成到芯片中,这些材料的优势在于光学性能可被人为改变。同时,其还将综合电、光、热等手段,实现金属分裂环谐振器几何和共振相位的主动控制,从而实现对太赫兹脉冲的连续载波包络相位调制。此外,课题组也会继续优化微加工工艺和原料制备流程,进一步提升芯片的综合性能指标,比如器件的低插入损耗、高工作带宽等,同时也将降低制造成本,以便后续的产业化推广。
  • 太赫兹技术在澳门海关“大显神通”,现在有个免费了解太赫兹的机会,赶紧来!
    近日,澳门海关利用太赫兹人体成像安检系统,以非入侵的检查方式,于关闸口岸截获多宗以隐藏方式偷运香烟入境个案,合共检获3,800支未完税香烟,海关已依法对涉案人员作出起诉。12月18日及19日,澳门海关于关闸口岸查获3起利用身体及随身背包作掩饰偷运未完税香烟个案,合共检获2,200支未完税香烟,涉案人士企图以隐藏方式蒙混过关,将香烟偷运入澳,最终被海关查获。针对有关情况,海关透过资料分析,加强关检执法力度,堵截私烟流入本澳。随后,于12月24日及25日,澳门海关再次透过太赫兹人体成像安检系统及X光机设备协助下,于上述同一口岸分别截获2名入境本澳人士,将香烟藏于身上、随身行李及手提汤壶藏香烟等方式,企图规避海关检查,2宗案件合共检获1,600支未完税香烟。想从原理到应用,系统地了解“太赫兹”吗?现在机会来了!会议介绍2021年1月5-6日(周二、周三),中国仪器仪表学会光学仪器分会、中国光学学会工程光学专委会、上海理工大学及仪器信息网将联合举办“太赫兹前沿进展国际交流论坛2021”网络会议。同时,本次会议也受到了庄松林院士的大力支持。会议围绕太赫兹光谱核心器件研发与应用进展,邀请国内外太赫兹领域的科研工作者、相关领域厂商研发及应用专家,聚焦太赫兹光谱研发、应用及技术转化的最新前沿进展。点击图片报名报名通道扫描下方二维码会议日程点击查看大图参会嘉宾(按报告时间排序)点击查看大图— END —
  • 市场监管总局批准建立太赫兹辐射功率基准装置
    近日,市场监管总局批准建立太赫兹辐射功率基准装置,填补了我国太赫兹辐射功率量值传递与溯源能力空白,为太赫兹辐射功率量值准确获取和应用提供技术支撑。 太赫兹是位于微波和红外之间的电磁辐射,频率范围从0.1THz到10THz,对应波长从3mm到30μm。太赫兹具有强穿透力,能穿透塑料、织物、纸张、木箱等探测内部情况,且对人体无电离辐射损伤。太赫兹承载丰富的频谱信息,许多生物分子、蛋白质、食品、药品的特征光谱都落在太赫兹波段。太赫兹作为一种全新的技术手段,在人体安检、无损检测、高速通信、生物医学等领域都具有重要应用。例如,太赫兹用于人体安检时,辐射功率过低无法获取清晰的成像,辐射功率过高则会引起人员的不适;太赫兹用于高速通信时,辐射功率过低导致信息传不远,辐射功率过高则会引起饱和失真。 新建的太赫兹辐射功率基准装置,通过自主研制高吸收率太赫兹吸收材料和宽频段太赫兹绝对辐射计,实现了太赫兹辐射功率的精准复现,解决了太赫兹辐射功率长期无法溯源的难题,为太赫兹人体安检仪辐射功率精准控制、太赫兹无损检测探测器准确标定、新一代高速通信系统源和探测器性能测试提供了量值溯源的源头,也为太赫兹超导探测器天文观测、太赫兹气象卫星遥测预警、太赫兹高速电子器件研制等提供准确可靠的计量支撑。
  • 我国大力发展太赫兹技术!太赫兹技术(大同)研究院揭牌成立
    p style="text-indent: 2em text-align: justify "太赫兹波又称远红外波,曾被评为“改变未来世界的十大技术”之一,它是电磁波段中最后一段未被人类充分认识和应用波段。由于频率高、脉冲短、穿透性强,且能量很小,对物质与人体的破坏较小,所以与X射线相比,太赫兹成像技术和波谱技术更具优势,在空间探测、医学成像、安全检查、宽带通信等方面具有广阔的前景。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "7月7日,太赫兹技术(大同)研究院、大同东华科技有限公司在山西省大同市正式揭牌成立,为大同转型发展蓄势赋能。山西省委常委、大同市委书记张吉福,大同市市长武宏文,山西省投资促进局党组书记、局长杨春权及两大平台相关负责人进行揭牌。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 537px height: 356px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/03fdaf1d-fe27-44c3-be23-ef3886ecd362.jpg" title="88ca67ee0af44026a65ab96cdb949524.jpg" alt="88ca67ee0af44026a65ab96cdb949524.jpg" width="537" height="356"//pp style="text-indent: 2em text-align: justify "据了解,太赫兹技术(大同)研究院是大同聚力建设12大科技创新平台的重要平台之一,主要由毫米波与太赫兹技术北京市重点实验室和毫米波太赫兹产业发展联盟组建;大同东华科技有限公司的总部东华软件股份公司成立于2001年1月,以应用软件开发、计算机信息系统集成、信息技术服务等为主要业务,拥有千余项自主知识产权的软件产品。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "武宏文表示,大同将致力把太赫兹技术(大同)研究院打造成一流的国家级研究院。同时,大同将与大同东华科技有限公司在高端制造、信息技术应用、大数据等领域进行深度合作,加强技术研发、加快成果转化、加速产业孵化,着力打造大同成功转型的“四梁八柱”。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "据悉,大同近年来启动建设了大同市国际能源革命科技创新园,引进了12大科技创新平台,集聚了28名两院院士、77名高科技领军人才,转化落地了太赫兹技术测温安检门、煤矿废弃巷道压缩空气储能等一大批高科技转型项目,推动大同发展步入创新驱动快车道。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "揭牌仪式上,杨春权表示,全省投资促进系统将以项目招商、落地为核心,坚持“项目为王”理念,精准招商,为大同项目落地投产见效提供全方位“保姆式”服务。/p
  • 我国提出新的太赫兹时间频率特性分析方法
    “飞秒激光”———瞬间发出的功率比全世界发电总功率还大的奇特之光 “太赫兹频段”———电磁波谱中有待进行全面研究的最后一个频率窗口。2009年12月23日,在中国计量院昌平实验基地举行的两场课题鉴定会上,与会专家一致认为,我国在飞秒脉冲激光参数测量、太赫兹产生与测量等前沿光学计量领域已经达到了国际一流研究水平。  激光曾被视为神秘之光。近年来,科学家研究发现了一种更为奇特的光———飞秒激光。飞秒激光是一种以脉冲形式运转的激光,具有非常高的瞬时功率,比目前全世界发电总功率还要高出百倍。它还能聚焦到比头发直径还要小的空间区域,使电磁场的强度比原子核对其周围电子的作用力还要高数倍。  在飞秒激光的各项研究中,其参数的准确测量对飞秒脉冲激光产生、传输、控制等各个过程的研究和应用具有重要作用。由中国计量院光学所完成的课题“飞秒脉冲激光参数测量新技术研究”自主研究并建立了准确、可靠、稳定、实用的飞秒脉冲激光参数测量装置,对飞秒脉冲激光参数测量引起误差的各种因素做了系统、深入的研究,实现了对飞秒脉冲激光时域波形、光谱相位、脉冲宽度、峰值功率等参数的准确测量。“我们首次提出并实现了飞秒脉冲光谱相位和光学元件色散特性测量的新方法和新技术,降低了传统方法的光谱相位测量不确定度和误差,将飞秒脉冲激光参数的准确度提高到一个新水平。”课题组主要成员邓玉强介绍,课题组的创造性研究成果已多次被日本北海道大学、法国圣艾蒂安大学、中国工程物理研究院、中科院上海光机所等国内外著名研究机构引用,促进了超短脉冲激光研究和应用技术的发展,提升了我国在超短脉冲激光参数测量领域的国际地位。在课题鉴定会上,专家组也认为,该课题的完成标志着我国在前沿光学计量领域达到了国际一流水平。  飞秒激光参数测量技术等超快技术的发展直接推动了光学计量另一前沿高端技术的进步,那就是太赫兹研究。据介绍,太赫兹频段是指频率从十分之几到十几个太赫兹,介于毫米波与红外光之间相当宽范围的电磁辐射区域。长期以来,由于缺乏有效的太赫兹辐射产生和检测方法,人们对于该波段电磁辐射性质的了解非常有限,该波段也被称为电磁波谱中的“太赫兹空隙”,是电磁波谱中有待进行全面研究的最后一个频率窗口。  谈到太赫兹研究的运用领域,中国计量院光学所所长于靖仿佛一下子打开了话匣子:“太赫兹的作用简直太大了。在食品领域,不同的物质在太赫兹波段存在不同的吸收谱线,因此可以利用这一特性识别物质成分,检验食品中的有害物质。如识别大豆油、花生油、混合油、地沟油等,识别油水混合物中油的含量,检验奶粉中是否含有三聚氰胺等 在纺织品领域,丝绸、尼龙、棉布、麻布、皮革等都有独特的太赫兹吸收谱线,利用这一特性可以将太赫兹作为检验纺织品材料和质量的手段 在医疗领域,生物体内的水分对太赫兹有较强的吸收,而病变细胞由于所含水分减少,从而吸收减少。利用这一特性可以用太赫兹区分健康细胞与病变细胞 在安全检验领域,太赫兹可以区分毒品,如大麻、兴奋剂、摇头丸等。太赫兹也是探测地雷、炸药、爆炸物等危险品非常有效的光源。用太赫兹成像还可以观察到恐怖分子是否带有凶器,太赫兹也能透过建筑物观察到内部的情况,在反恐方面有重大的应用前景。”除此之外,太赫兹在航空航天、天文、生物、药品制造等多个领域都有非常重要的应用。  太赫兹广泛而重要的应用前景使它被认为是改变未来世界的十大技术之一。但是,太赫兹研究中存在很多需要突破的关键问题。“最难的就是太赫兹的产生以及相关参数的测量。”于靖介绍说,刚刚完成鉴定的“太赫兹脉冲产生与时频特性测量方法研究”课题正是将太赫兹的产生和测量作为研究重点,课题组在对太赫兹产生、传输和探测方面进行了大量实验和自主研究,突破了太赫兹辐射与测量一系列关键技术,最终产生了(0.1-3.5)THz的宽带相干太赫兹辐射,并建立了太赫兹时域和频域测量实验装置。  邓玉强介绍:“我们在国际上首次提出了新的太赫兹时间频率特性分析方法,消除了传统方法产生的频谱干涉,降低了时域波形噪声的影响,实现了物质太赫兹吸收谱线的高分辨测量,在太赫兹时间频率特性分析方面属国际领先水平。我们自主研制的太赫兹系统可以产生稳定的宽带太赫兹辐射,为太赫兹光谱的研究提供了有利的工具。”鉴定委员会专家也一致认为,太赫兹辐射测量装置具有测量结果准确、重复性好、稳定性高、结构紧凑、信噪比高等特点,达到国际先进水平。(2010年1月21日)
  • 小菲课堂|揭秘UltraMax+MSX技术,FLIR热像仪拍摄超高清晰度图像的”灵魂“
    众所周知,随着红外技术的不断发展,红外热成像技术的应用领域拓展延伸到各个行业,如安全防护、工业生产、电力检测、机器视觉、国防以及自动驾驶等。在我们应用的过程中,哪些是我们最关注的呢?其中红外图像的清晰度一定是重点,今天小菲就来说说FLIR红外热像仪是如何呈现图像清晰度!UltraMax图像增强技术搭配FLIR MSX(多波段动态成像)技术让您拍摄的红外图片细节更清晰、对比更明显具体是怎么回事呢?下面小菲为您详细道来~UltraMax:放大细节UltraMax图像增强技术,是超分辨率的一种类型,它能捕捉一系列热图像信息,并将数据合并成一个新图像,生成的热图像具有比普通拍摄的热图像高出四倍的像素,且生成的图片为全辐射测量数据。比如原图分辨率为640x480的T630sc和T650sc红外热像仪能生成120万像素的UltraMax图像,在使用FLIR红外热像仪的过程中,您可以通过热像仪的设置菜单根据需要选择开启或关闭UltraMax功能。效果前后对比图想要了解UltraMax(超级放大)技术更多信息的小伙伴,可以点击这里:小菲课堂|菲力尔专属UltraMax技术,帮你清晰看图像!FLIR MSX:增强细节FLIR多波段动态成像(MSX)技术,是菲力尔的专利技术(专利号:201380073584.9)。FLIR MSX技术,能够将可见光相机拍摄的关键细节信息实时添加到整幅红外图像之中,它不仅仅是简单地将热图像和可见图像的融合,它会尽可能捕获有用的可见细节,如线条和边缘等,然后直接叠加到热图像上。MSX技术改善了低分辨率热像仪拍摄的图像细节较为模糊的短板。红外图像和添加MSX的图像,细节立现想要了解FLIR MSX技术更多信息的小伙伴,可以点击这里:小菲课堂|详细解析FLIR专利技术——FLIR MSX为了更好地服务广大用户Teledyne FLIR在不断完善先进技术除上述两项先进技术外还有很多其他特色技能比如可以拍摄极端温差的FLIR超帧技术穿透烟雾的灵活场景增强(FSX)技术FLIR红外成像引导测量技术(IGM™ )
  • 山东科技大学太赫兹技术实验室通过青岛市重点实验室专家评审
    9月8日,青岛市科技局组织专家对申报青岛市重点实验室的山东科技大学太赫兹技术实验室进行评审。青岛市科技局组织的专家,青岛市科技局副局长徐法坚、青岛经济技术开发区科技局局长吴志成,山东科技大学副校长靳奉祥、校长助理贺国平,科研处、学科建设办公室及理学院负责人出席了评审会。会议由青岛市科技局基础处处长张宁主持。  听取情况汇报、实验室现场考察及质询答疑后。专家委员会认为:太赫兹科学与技术作为一门前沿交叉学科,具有重要的学术价值和广阔的应用前景,建立青岛市太赫兹技术实验室,对于促进青岛市在该领域科技创新和产业化发展具有重要意义 拟建实验室拥有一支学术水平高、研发经验丰富的研究团队,承担和完成了多项国家和省、市级科研项目,在太赫兹时域光谱技术及相关器件等方面具有较强的科技创新能力 拟建实验室定位准确,研究方向设置合理、发展思路清晰、专业特色突出、建设方案可行、运行机制规范,具有很好的产学研结合基础,符合青岛市重点产业发展的需求 山东科技大学已经具备了建设“青岛市太赫兹技术重点实验室”的实验条件和基础设施。同时,专家组针对实验室研究方向的优化调整、科研人才的培养等方面提出了意见和建议。  评审会前,靳奉祥在致辞中对各位领导和专家的到来表示欢迎,他说,太赫兹技术实验室是山东科技大学发展过程中加强科学研究的一个重要组成部分,各位专家和领导为实验室的下一步发展提出了宝贵意见和建议,实验室将认真听取意见,积极为青岛市的科技进步和经济社会发展做出贡献。  徐法坚在总结讲话中说,太赫兹技术应用前景广阔,青岛市对山东科技大学太赫兹实验室抱有很大期望,希望实验室今后进一步加强基础研究,发挥优势,形成特色,并在应用研究领域找到与地方经济的结合点,为青岛新兴产业发展提供支持。  最后,贺国平对各位专家和青岛市科技局领导对山东科技大学的支持表示感谢,他说,各位专家提出了中肯意见,实验室将按各位专家和领导的意见和建议,集中力量,求得突破,争取今后为地方经济发展提供更好的服务和支持。  太赫兹辐射指的是频率位于微波和红外光之间的电磁辐射,与传统光源相比,具有可穿透大多数介电材料、被导电材料完全反射等特点,具有可见光和X射线所不具备的优势,太赫兹在物理、化学、天文学、分子光谱、生命科学和医药科学等基础研究领域,以及安全检查、医学成像、环境监测、食品检验、射电天文、卫星通信、武器制导和军用雷达等应用研究领域具有巨大的科学研究价值和广阔的应用前景。  山东科技大学太赫兹技术研究所成立于2003年,由刘盛纲院士任所长,是国内较早开展该领域研究的单位之一。目前在太赫兹时域光谱技术及其成像、光学差频太赫兹源与太赫兹光纤激光器的开发和应用、太赫兹器件三个方向开展研究,具有独特的学科优势和良好的前期研究积累。
  • 刘盛纲院士:我国太赫兹光谱分析仪实现量产
    p  日前,由中科院、国家自然科学基金委员会主办,华讯方舟科技有限公司、深圳中国科学院院士活动基地等承办的第二届太赫兹国际会议在深圳举行。/pp  据悉,太赫兹国际会议是目前国际太赫兹领域水平最高、最具前瞻性的国际会议之一。本届会议旨在汇聚多方力量,聚焦太赫兹科学和应用最新技术成果,探讨交流太赫兹科学与技术未来的发展方向以及太赫兹相关技术应用前景,与社会各界一道推动太赫兹技术、产业的蓬勃发展。/pp  太赫兹技术被美国评为“改变未来世界的10大技术”之四,被日本列为“国家支柱10大重点战略目标”之首,是一种处于特殊频率范围的波段,可以应用在移动宽带通讯、反隐身雷达、反恐、无损工业检测、食品安全检测、医疗和生物成像等众多领域。/pp  中国科学院院士、广东省院士专家企业(华讯方舟)工作站首席院士刘盛纲表示,作为新兴的前沿领域,太赫兹科学技术已经受到了各国广泛重视。华讯方舟集团是全球率先实现用3种方式获得太赫兹源并制造出对应产品的企业,其自主研发的中国首台主动式圆柱形毫米波人体安检仪填补了我国在太赫兹人体成像安检市场的空白,自主研发的太赫兹时域光谱分析仪也已全面实现量产。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/03f72e46-ddd9-4e65-b2eb-a6e63368ea41.jpg" title="4vR--fypsqiz9298571.jpg"//pp style="text-align: center "主动式圆柱形毫米波人体安检仪图示/p
  • 科学家研制新材料 突破太赫兹空白隙
    携带太赫兹频率的电磁辐射的电线可以传送1000GHz的信号。那将是IBM公司上周发布的世界上运行最快的微处理器速度的20倍。  直到目前为止,太赫兹空白隙的存在一直使电子电路的频率无法超越60Ghz,这正是下一代个人宽带局域网WPAN的频率。日前犹他大学的研究人员证明了通过利用微米穿孔线在不锈钢的顶部构建作用相当于太赫兹口径大小的波导线的方法可以突破这一限制。据该大学的电机工程教授Ajay Nahata介绍,该项技术可以用于传输,弯曲,分裂和结合0.3THz(300 GHz)的太赫兹放射线,并可延伸至10THz。  “这是关于速度的问题,” Nahata说,“以太赫兹的速度下载一部电影也许只需要几秒钟。  太赫兹频段位于微波频段和光纤使用的红外线频段之间的空白处。太赫兹频率的电磁信号既有电信号又有光信号的特性,需要像波导一样的结构来传送,但在产生要素上却类似于普通电信号所用的天线。  Nahata现在已经验证了一种配线方法可以将放射线集中在一个穿孔金属“线”中,就像用来将有线电视信号分给两台电视收看的分配器一样,这就是未来太赫兹电路的基本要素。Nahata估计在十年内这一成果将引领具有太赫兹速度的电路应用到计算机和通信领域中去。  “我们已经论证了第一步如何使电路使用上太赫兹频率辐射,”Nahata说道,他和该大学电气和计算机工程系的两名博士生Wenqi Zhu和Amit Agrawal一起完成了这一项工作。  犹他大学的论证建立在帝国理工大学(伦敦)研究员Stefan Maier的研究理论成果上。他和巴斯大学,西班牙的马德里大学和萨拉戈萨大学的科学家及同事在今年的早些时候证明了在金属和绝缘体(如铜和高聚物)的分界处,电磁表面波所支持的表面等离子体极化声子可以引导太赫兹频率的信号。  Nahata和犹他大学的同事通过在一块不锈钢金属薄片上钻一个50×500微米的矩形小洞,将钢作为导体,空气作为绝缘体来构建他们的波导和信号分配器。波导大约一英寸长,金属薄片大约625微米厚。研究人员说,经过验证这个凹槽能够使0.3THz的射线集中到波导,射线将穿入金属薄片表面1.7mm深处,然后只在水平方向沿着穿孔的模型延伸大约2mm左右。  该穿孔模型由两根分开大约一厘米的太赫兹线开始,组成一个像“X”最左边一样的角,但没有交叉,而是沿着两边各自延伸,然后再组成一个像“X”最右边一样的角。因为两条线各自向两边延伸,信号在波导每一边的2mm的扩伸都将会和两根线耦合,所以在最右边出来的的两根线都将携带50%的合成信号。  为了测试这个波导,一个金属薄片上的半圆刻痕将0.3THz宽带辐射集中在最左边的其中一条线。经过在中间部分耦合后,第二根线将远离第一根不超过50微米左右,分配器右边分支出来的两根线的信号将各自携带50%的能量。  “我们所做的工作就是为了做出这些线,” Nahata说道,“现在问题是,我们如何研制出工作在太赫兹频率的器件?”  他们的报告发表在4月18日星期五的自由在线杂志《光学快递》上。(2008年4月)
  • 校园招聘 I 青岛盛瀚-青岛青源峰达太赫兹科技有限公司
    面对当下内卷的就业环境,这届年轻人开启了“找工作不看钱看什么”的人间清醒模式。那对于应届生同学来讲,想要一份高薪工作,投递什么岗位才合适呢? 目前我国正在大力发展高技术制造、新能源等产业,这些行业目前缺乏高技术人才,具备薪酬优势。机械工程、材料科学与工程、电子科学与技术,生物,化学,环境,材料,食品等业有机会进入高薪行业。 近期小编整理了一些理科工科好岗必投企业~欢迎大家来投递。 今日主推青岛盛澣关联公司【青岛青源峰达太赫兹科技有限公司】。 青岛青源峰达太赫兹科技有限公司由中国工程物理研究院流体物理研究所与青岛盛瀚色谱技术有限公司共同组建,属于国家级高新技术企业。青岛盛瀚色谱技术有限公司专业从事离子色谱仪及其核心部件的研发、 生产、销售和技术服务,在离子色谱细分领域国内仪器占有率 50%以上,产品远销世界 60 多个国家和地区,并建有面向仪器产业配套的公共服务平台,在仪器产业化领域具有深厚的积累。 青源峰达太赫兹科技有限公司高度重视研发工作,建有绵阳技术研发中心和青岛产品研发中心,汇聚海内外专业人才,硕、博士学历占比 90%以上,具备太赫兹基础技术、集成技术和应用技术的设计、研发能力。青岛青源峰达太赫兹科技有限公司成立以来以太赫兹相关技术研发为核心,积极与外部机构开展合作,现为“中国工程物理研究院博士定向委培单位”、“中物院流体物理研究所博士生实践基地”、“青岛市太赫兹光谱成像专家工作站”、“山东省计量测试学会会员单位”、“青岛大学产学研合作基地”以及“海洋观测与宽带通信技术协同创新中心”。 通过与外部科研机构的广泛合作,青源峰达公司已形成了立足太赫兹技术和产品研发,辐射其他波段光电产品研发能力的综合研发平台。公司已顺利完成高精度太赫兹时域光谱系统、快速太赫兹时域光谱系统、太赫兹三维层析成像系统等三款太赫兹系统的成果转化,并随后相继推出了太赫兹时域光谱教研系统、高速太赫兹时域光谱系统以及自动随形太赫兹无损检测系统三款新产品。在实现太赫兹光谱及成像系统产品化基础上,开展了高精度光纤延迟线、快速光纤延迟线、太赫兹源和探测器、飞秒激光器、集成太赫兹镜头、高精度二维扫描平台、样品仓单元、信号采集和处理单元、锁相放大器等核心部件的开发工作,是国内少数具备全链条太赫兹核心部件自主研发和生产能力的企业之一。 【岗位需求 1:光学工程师】 岗位职责:1.光学零件(透镜、棱镜、反射镜、光栅等)的仿真;2.光学零件(同上)的公差分析、图纸绘制、加工厂家寻找;3.光学零件的测试与验收;4.根据公司产品与研发需要,设计透射光路、反射光路和分光光路等;5.对设计的光路或系统进行仿真、分析与加工等;6.对设计的光路或者系统进行装调、实验与验收等。任职要求:1.光电工程、精密仪器、仪器仪表、测控技术与仪器等相关专业;2.精通 zemax 或 code v;SolidWorks 或者 CAD,Tracepro3.熟悉几何光学、光谱测量等基本原理;4.主导或参与过光谱仪或者紫外检测器或者荧光检测器全过程者优先考虑;5.硕士及以上学历。【岗位需求2:应用研发工程师】 岗位职责:1、调研行业应用需求,并做相关技术验证,就新应用场景制定全方位解决方案;2、客户现场考察,技术交流等,针对客户需求不断改进应用方案;3、产品整机及应用端测试与改进。任职条件:1.硕士及以上学历,光学、太赫兹、光电子等相关专业,了解光纤光学、光电探测原理;2、熟悉各种光纤光学仪器、器件,有光学系统搭建、调试与系统应用测试经验;3、协助销售开拓新的应用市场4、具有行业应用调研、开发经验优先考虑;5、具有 MATLAB,python,SolidWorks 等多种专业软件操作及数据挖掘能力。【岗位需求3:算法工程师】岗位职责:1.研究太赫兹前沿算法论文与代码复现2.熟悉机器学习与深度学习算法及原理3.之前熟悉python、matlab 、C++中任意两种编程语言任职条件:1.物理学、数学等理科背景优先考虑,接收应届硕士毕业生。【岗位需求4:FPGA工程师】岗位职责:1、FPGA的项目需求分析,任务书、概要设计、详细设计等开发文档的编写;2、负责根据系统设计要求进行FPGA代码的设计、验证与测试、维护;3、配合软硬件工程师进行产品设计过程中的软硬件联调和验证;任职条件:1、通信、信号与信息处理、计算机、电子技术及自动化等相关专业;2、有丰富FPGA设计经验,熟悉主流厂家芯片、国产FPGA芯片系列和开发工具;3、熟悉相关语言,能独立进行FPGA时序设计/分析/仿真;4、熟悉相关通信接口;5、熟悉DDR、PCIe、1000Basex、高速serdes等常用接口者优先录用。6、能够读懂原理图,有一定的硬件电路基础。 【联系方式】应聘公司:青源峰达太赫兹科技有限公司公司地址:山东省青岛市崂山区澳柯玛智慧产业园2号楼3层联系人:人力资源经理 王先生简历投递通道:https://www.instrument.com.cn/job/activity/toSoleIndex?id=143成立20周年,聚焦科学仪器行业&检验检测行业的,行业专属垂直招聘平台,让找工作变轻松。轻松选公司,每家都和行业相关专注于服务仪器厂商/代理商,检测机构,科研院所/高校,工业企业,学会/协会,政府机构等组织。轻松选职位,每个都和专业相关专注于提供真实有效的行业专属职位,覆盖高级管理,市场营销,技术研发,售前售后,检测分析,科研学术等就业机会。行业精英内推通道,欢迎联系“仪小才”,加微信rencaizhaopin1717。
  • 国内首套真空太赫兹波段近场光学显微系统在电子科技大学太赫兹中心成功安装
    太赫兹有着光明的应用前景,还是一片未开垦的处女地。电子科技大学太赫兹中心自成立以来,为太赫兹科学研究搭建了更高的合作发展平台,也标志着我国以“国际前沿、”为目标的太赫兹科学研究迈入了崭新阶段。2018年6月,应电子科技大学太赫兹中心对真空环境下进行太赫兹近场光学研究的需求,QD中国工程师配合德国neaspec公司立即展开积响应并为客户量身定制了套真空太赫兹波段近场光学显微系统(HV-THz-neaSNOM),并已成功安装。 图1:电子科技大学太赫兹中心安装调试现场 图2:真空太赫兹波段近场光学显微系统(HV-THz-neaSNOM) 电子科技大学太赫兹中心原有一套大气环境太赫兹波段近场光学显微系统(THz-neaSNOM),空间分辨率~50nm、宽太赫兹时域近场响应波段0.5-2.2THz。由于更进一步的科研需要,客户需在更加严格的真空条件下进行太赫兹实验。为了满足客户的实验需求,德国neaspec公司在原有大气环境THz-neaSNOM的基础上,结合新的低温散射式近场光学显微镜(Cryo-neaSNOM)技术,设计了新的真空腔体系统,改进了原子力显微镜布局,并重新设计了光路,终成功研发出了套真空太赫兹波段近场光学显微系统(HV-THz-neaSNOM)。该套系统成功地继承了德国neaspec公司THz-neaSNOM的设计优势,采用保护的双光路设计,完全可以实现真空环境下太赫兹波段应用的样品测量。HV-THz-neaSNOM在实现30nm高空间分辨率的同时,由于采用0.1-3THz波段的时域太赫兹光源(THZ-TDS),也可以实现近场太赫兹成像和图谱的同时测量。这大地满足真空环境中太赫兹近场光学研究的需求,可以减少大气中水对太赫兹波段的吸收影响,能更好地保持样品的洁净,为用户进一步集成真空设备提供了基础。 图3:系统理论培训 图4:现场实时操作培训 太赫兹波有强的穿透性,对不透明物体能完成透视成像,用来做半导体材料、生物样品等的检测是其应用趋势之一。该套真空太赫兹波段近场光学显微系统(HV-THz-neaSNOM)的集成,将在生物应用、半导体元器件和相变材料载流子等研究及领域都有着广阔的应用前景,有望为广大太赫兹科研工作者提供更多实际研究工作中的便利和支持。
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