Terasense太赫兹成像在科学领域的应用
半导体技术的发展和新材料的研究扩展了太赫兹频率的应用范围,为多个行业的新应用打开了大门,包括无线通信、国家和个人安全、医疗诊断、快速消费品包装、食品和木材加工、陶瓷砖生产等。
近年来,太赫兹技术在无线电天文学和实验室研究等科学应用中的使用仍然有限,且这些太赫兹系统通常是昂贵且笨重的解决方案。
然而,近年来在太赫兹成像方面取得了重大突破,得益于新材料的发展,使得能够生产更强大的太赫兹源和更高灵敏度的太赫兹成像仪,这为太赫兹技术在广泛应用和市场的商业化铺平了道路。
天文学
由于对100 GHz和1 THz频率的地面遥感的兴趣增加,太赫兹技术在天文学领域的应用显著增长。这些频率用于获取天体物理源的图像以及对观察到的太赫兹光的解释。
物联网(IoT)
到2016年底,全球年度IP流量已超过泽字节(zettabyte)限制,并预计到2019年将达到每年2泽字节。此外,2019年高峰时段的互联网流量将达到每秒1.4拍字节(Pbps)。无线和移动设备的流量将在2017年超过有线设备的流量。随着对更高数据传输速率的需求增加,对能够传输大量数据的高频段的需求也随之上升,以满足消费者对日益增长的数据使用需求。
化学指纹识别
太赫兹成像技术能够扫描视觉上不透明的包装,以检测和分类内部物质,而无需拆包或破坏其结构。这使得太赫兹成像在安全筛查、快速消费品包装和多个行业的质量控制中成为一种独特的技术。其中一个关键应用是远程检测隐藏在包裹中或携带在身上的爆炸物或非法药物。其原理是分析从可疑物体反射的信号,通过材料的特征识别其独特成分。
医学成像
与X射线不同,太赫兹辐射没有电离效应,因此对人无害,这使得T射线成为医学成像的有前景工具。新成像技术的发展,尤其是非电离技术,对于改善预后至关重要。虽然已经开发出多种新型成像技术,但它们仍处于初始阶段,存在严重缺陷,阻碍了其在医学领域的应用。预计在21世纪,纳米技术将显著影响我们的日常生活,并彻底改变医学领域,包括医学成像。基于纳米技术的创新科学概念将有助于克服太赫兹成像应用中的一些限制。
在太赫兹频段(0.3 – 3 THz)电路制造方面取得了显著进展,持续增长的太赫兹应用需要高质量的测试和测量设备。对平面毫米波和亚毫米波设备进行稳健且经过校准的晶圆测量,可以显著减少表征晶圆所需的工作量,同时通过消除与夹具相关的误差和影响,提高测量的准确性。(Tonouchi, 2007)