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Terasense太赫兹成像技术用于农业

最近,由TeraSense制造的太赫兹成像系统正引起各行业专家越来越多的关注。这种兴趣部分归因于一些传统方法(如基于视觉、红外和X射线检测的方法)无法解决的问题。

如今,在太赫兹成像技术的应用中,无损检测(NDT)和非侵入式检测在统计上似乎占据了领先地位。当然,农业及其产品加工等重要行业也在紧跟现代趋势,致力于实现太赫兹技术的巨大潜力。

Terasense太赫兹成像技术用于坚果检测

太赫兹成像系统能够有效解决的问题之一,就是确定坚果壳内坚果的数量和质量。太赫兹相机可以识别污染花生、玉米、其他谷物作物和油料作物的致癌性霉菌毒素(如黄曲霉毒素)。特别是,借助太赫兹成像仪,可以检测到坚果壳下感染的霉菌,例如黄曲霉(Aspergillus flavus)和寄生曲霉(Aspergillus parasiticus),这些霉菌会释放出极其危险的致癌物质——黄曲霉毒素B1(Aflatoxins B1)

以下是一个展示太赫兹成像能力的示例:坚果壳内花生的太赫兹图像。该图像是在透射几何模式下拍摄的。红色表示100%的太赫兹透射率,绿色表示50%,蓝色表示20%(频率为100 GHz)。从太赫兹图像中可以清晰地看到一个明显的缺陷——其中一个坚果缺失了。

Terahertz inspection of agricultural products
外壳内的花生。目视检查无法确定内部坚果的数量。这是一个100 GHz的花生外壳的太赫兹图像。图像清晰地显示出一个明显的缺陷——左侧缺少一个坚果。
Terahertz inspection of nuts
同样的花生去掉了外壳,揭示了其内部缺陷——左侧缺少一个坚果
Terahertz inspection of nuts

类似的图片,但显示的是外壳内的榛子。                        这是一个100 GHz的榛子外壳的太赫兹图像。可以清楚地看到,上面的坚果因感染真菌而在太赫兹光下的传输明显降低。

 

Terasense太赫兹成像技术用于种子质量检测

TeraSense 积极参与开发基于太赫兹技术的种子质量检测设备的项目,这些设备适用于谷物种子(如小麦、黑麦、水稻、燕麦、大麦、玉米)和油料作物种子(如向日葵、大豆、花生、油菜籽)。太赫兹成像设备可以有效处理的潜在任务包括但不限于以下内容:

Terahertz imaging of seeds
这是一个100 GHz的向日葵种子的太赫兹图像。图像显示,酸度水平较高的向日葵种子在太赫兹光下的传输比率明显较低。

 

Terasense太赫兹成像技术用于废物分离

农业加工设施常常面临从作物中分离石头、树枝、泥块和其他污染物的各种问题。然而,由于固有的低色彩对比,目视检查设备无法确保足够的检查/验证水平。

作为说明,下面是一个太赫兹图像,显示了哈里科豆(上面三项)和一块石头(下方单个物体)在THz传输中的表现——它们的大小相当。我们可以看到,石头在THz频率范围内的吸收明显更高。实际上,THz光的这一特性使得污染物在THz图像上清晰可辨。

Terahertz inspection of seeds


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