【兆赫波段,让透视成为可能】哪个波段红外拍透视好
时间：2019-04-25 03:35:56 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
我们经常在电影中看到一些具有透视功能的高科技产品，但我们一般都会认为这是由于电影的情节需要而虚构出来的。但就在近期，科学家设计出一种像“透视器”一样工作的手机，不久电影和漫画书中的超能力或许会变成现实。据英国《每日邮报》报道，在最近举行的国际固态电路大会上，美国得克萨斯大学达拉斯分校的科学家们展示了新近研发出的新型手机“透视器”。
解析手机透视器
科学家通过实验研究并设计出一种高科技芯片使手机看穿墙壁、木头和塑料，还能看透服装等纺织品。这个科研小组把研究目标锁定在一个从未使用过的领域——电磁波谱。这是一个波长范围，在微波和红外线间会减弱。它的太赫兹波段现在还无法用于多数消费性装置。
美国得克萨斯大学达拉斯分校电子工程学教授肯尼斯·欧博士表示：“我们在以前从未用过的电磁波谱领域取得重大突破，这为消费者的使用和救命的医疗应用找到了方法。太赫兹范围充满了无限潜力，可使我们所有人获益。”
电磁波谱和太赫兹波段
电磁波，它在真空中的传播速度与光速相同，约为每秒30万千米。电磁波包括的范围很广。实验证明，无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波。它们的区别仅在于频率或波长有很大差别。光波的频率比无线电波的频率要高很多，光波的波长比无线电波的波长短很多；而X射线和γ射线的频率则更高，波长则更短。为了对各种电磁波有个全面的了解，人们按照波长或频率的顺序把这些电磁波排列起来，这就是电磁波谱。
太赫兹波（THz波）或称为太赫兹射线（THz射线）是从上个世纪80年代中后期，才被正式命名的，在此以前科学家们将统称为远红外射线。太赫兹波是指频率在0.1THz～10THz范围的电磁波，波长大概在0.03毫米～3毫米范围，介于微波与红外之间。实际上，早在一百年前，就有科学工作者涉及过这一波段。但是涉及太赫兹波段的研究结果和数据非常少，主要是受到有效太赫兹产生源和灵敏探测器的限制，因此这一波段也被称为太赫兹间隙。随着上世纪80年代一系列新技术、新材料的发展，特别是超快技术的发展，使得获得宽带稳定的脉冲太赫兹源成为一种准常规技术，太赫兹技术得以迅速发展，并在国际范围内掀起一股太赫兹研究热潮。
2004年，美国政府将太赫兹科技评为“改变未来世界的十大技术”之四，而日本于2005年1月8日更是将太赫兹技术列为“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”，邀请国内多位在太赫兹研究领域有影响的院士专门讨论我国太赫兹事业的发展方向，并制定了我国太赫兹技术的发展规划。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太赫兹的研发热潮之中。
通过这种新方法，在不必使用一种装置内几个透镜的情况下，可用太赫兹范围中的信号制造图像。这能降低装置整体尺寸和成本。这些研究人员的第二步是使这些发现应用到消费性装置上，研发创造这种微芯片的技术。
芯片通过互补金属氧化物半导体（CMOS）技术制造，这种技术是许多用于日常生活的消费性电子设备的基础，例如个人电脑、智能手机、高清电视和游戏机等。肯尼斯说：“互补金属氧化物半导体成本不高，可用于制造许多芯片。互补金属氧化物半导体和太赫兹的结合意味着你可以将这种芯片和接收器放在手机背面，将其变成一种可置于口袋、能看透物体的新型装置。”
这项新技术具有两个优势，一是兆赫波段能够独立成像，从而使“透视器”的体积和造价都有所减小；二是使用互补金属氧化物半导体技术制造芯片，使“透视”到的物体能成像在用户使用的电子产品上。
广阔的应用前景
拥有得克萨斯仪器特约讲座中心的肯尼斯表示：“通过这项技术，你可以做各种事情，只是现在我们还没考虑那么多。”他们在最近召开的国际固态电路大会上提出了这项研究。接下来，这些研究人员将根据互补金属氧化物半导体太赫兹系统创建一套完整有效的全工作式成像系统。
医生可以在不用具有破坏性的X光或大而昂贵的核磁共振扫描仪的情况下，用这些图像仪检查人体内部，寻找恶性肿瘤。这些研究人员称，这种芯片能检测墙内立柱，或让商业人士检查假钞。眼下，它的设计用途只局限在一个狭窄范围内。它和一种正常大小的微芯片一起发挥作用，安装进手机或其他手持式电子设备中。
考虑到隐私问题，肯尼斯和他的科研小组重点研究了它的使用距离范围，将其控制在不到4英寸(约合10厘米)的范围内。这种技术的商业应用前景相当广阔，商店还可用它检测伪钞，而制造公司则可将其用在过程控制上。太赫兹在通信信道上的用途要比无线通信多，所以这个频率上的信息能被更快速地共享。太赫兹还能用在检测恶性肿瘤的成像领域，通过呼吸分析诊断疾病，监控空气毒性等。
