近(jin)日,我國(guo)(guo)首屆國(guo)(guo)際進(jin)(jin)口博(bo)覽會(hui)(以下簡稱“進(jin)(jin)博(bo)會(hui)”)在上海(hai)國(guo)(guo)家會(hui)展中(zhong)心盛大(da)開幕,預計吸(xi)引(yin)超(chao)過(guo)15萬境內外(wai)采購商和全(quan)球企業前來“掘金”。國(guo)(guo)內外(wai)眾(zhong)多(duo)普通觀(guan)眾(zhong)蜂擁而入,給(gei)上海(hai)出入境單位(wei)和展館安保團隊帶(dai)來了巨大(da)的(de)壓力。尤(you)其(qi)是人群中(zhong)攜帶(dai)的(de)液(ye)體、信件(jian)類物品,如果(guo)仍然(ran)采用“請(qing)喝一(yi)口”或者“打(da)開檢(jian)查”等(deng)傳統方式檢(jian)查,勢必會(hui)大(da)大(da)影響進(jin)(jin)場秩序和效率。為此,進(jin)(jin)博(bo)會(hui)動(dong)用了兩款科技(ji)“神(shen)器”,高效、安全(quan)地(di)解決(jue)了這一(yi)問題。
太赫茲
這兩款“神器”就(jiu)是(shi)(shi)上(shang)海理工大學莊松林(lin)院(yuan)士團(tuan)隊(dui)與(yu)上(shang)海海關聯合研(yan)發的(de)太(tai)赫(he)茲(zi)(zi)波譜(pu)液(ye)體檢測儀(yi)和太(tai)赫(he)茲(zi)(zi)波譜(pu)信(xin)件檢測儀(yi)。對于(yu)液(ye)體和信(xin)件,只需用這兩款太(tai)赫(he)茲(zi)(zi)波譜(pu)檢測儀(yi)一(yi)掃(sao),就(jiu)能在(zai)(zai)不到一(yi)秒的(de)時間內知曉其(qi)是(shi)(shi)否(fou)存在(zai)(zai)安全隱患。事實上(shang),這已(yi)經不是(shi)(shi)太(tai)赫(he)茲(zi)(zi)技(ji)術(shu)(shu)第(di)一(yi)次被應用于(yu)安防(fang)領域了。早在(zai)(zai)2014年,中國電子科(ke)技(ji)集團(tuan)第(di)38研(yan)究所(suo)就(jiu)曾推出國內首(shou)臺太(tai)赫(he)茲(zi)(zi)安檢儀(yi)。如今我(wo)國在(zai)(zai)這一(yi)領域頗有建樹,已(yi)經將其(qi)初步應用于(yu)檢查信(xin)件、識別(bie)炸(zha)藥、無損探傷等場景。那么,太(tai)赫(he)茲(zi)(zi)技(ji)術(shu)(shu)在(zai)(zai)其(qi)他領域是(shi)(shi)否(fou)也有應用空(kong)間?它與(yu)其(qi)他科(ke)學技(ji)術(shu)(shu)之間又(you)能有怎樣的(de)碰撞(zhuang)與(yu)融(rong)合?
太赫茲時域光譜:識(shi)偽(wei)鑒真,保(bao)障質量
太(tai)赫(he)茲時域光譜(pu)技術是(shi)近(jin)年來頗(po)受國內外(wai)廣泛關注的(de)一(yi)大(da)最新電磁(ci)波譜(pu)技術。它的(de)基(ji)本原理(li)就是(shi)利(li)用(yong)飛秒脈沖產生并探(tan)測(ce)時間分辨(bian)的(de)太(tai)赫(he)茲電場,通過傅立葉變換獲得(de)被測(ce)物(wu)的(de)光譜(pu)信(xin)息,從而(er)分析和鑒定被測(ce)物(wu)的(de)結(jie)構和物(wu)性。它目前主要應用(yong)于藥(yao)品(pin)質量監(jian)管領域,在流(liu)水線上(shang)對(dui)藥(yao)品(pin)進(jin)行光譜(pu)測(ce)量和標(biao)準對(dui)比,以便清(qing)除不合(he)格的(de)劣質藥(yao)品(pin)。
現在國內外已經有多家企業(ye)對這項(xiang)技術進(jin)行深入研(yan)究,并開始生(sheng)產商(shang)用太赫茲(zi)時(shi)域光(guang)(guang)譜儀。我國國家重大(da)科學儀器設備(bei)開發專項(xiang)“基(ji)于飛(fei)秒(miao)激光(guang)(guang)的太赫茲(zi)時(shi)域光(guang)(guang)譜儀開發”,就(jiu)是(shi)致力于性能穩定、質量可(ke)靠的基(ji)于飛(fei)秒(miao)激光(guang)(guang)的太赫茲(zi)時(shi)域光(guang)(guang)譜儀。
太赫茲波成(cheng)像:明察(cha)秋(qiu)毫,看(kan)透真相
太(tai)(tai)赫茲(zi)(zi)(zi)(zi)波成像(xiang)技(ji)術也是(shi)通過太(tai)(tai)赫茲(zi)(zi)(zi)(zi)射(she)線照射(she)被測物來獲取被測物信息的(de)(de)。只(zhi)不(bu)過它還多了最(zui)(zui)后一步,那就是(shi)成像(xiang)。相比于人們(men)最(zui)(zui)為(wei)熟知和(he)常用的(de)(de)X射(she)線,太(tai)(tai)赫茲(zi)(zi)(zi)(zi)波的(de)(de)光子能(neng)量很低,約為(wei)X射(she)線的(de)(de)十分(fen)之一,不(bu)會對活體(ti)生(sheng)物組(zu)織(zhi)造(zao)成電離(li)損傷。當太(tai)(tai)赫茲(zi)(zi)(zi)(zi)波向人體(ti)照射(she)時,光波只(zhi)會停留(liu)在皮膚表面,而不(bu)會直接穿透入內部,這就保證(zheng)了太(tai)(tai)赫茲(zi)(zi)(zi)(zi)波成像(xiang)技(ji)術的(de)(de)安全性。
此(ci)外,太(tai)赫茲波在性(xing)能(neng)方面(mian)也(ye)不會輸(shu)給(gei)X射線(xian),它可以(yi)穿透(tou)衣物、塑料、陶瓷、土壤等物質,成像(xiang)結果更加清(qing)晰。比如說,X射線(xian)成像(xiang)儀無法識(shi)別具體(ti)爆炸物,但太(tai)赫茲波成像(xiang)技術卻可以(yi)輕松做到(dao),這就是后者的(de)優勢所在。
太赫茲雷達(da):火眼金睛(jing),反制隱形
隱(yin)形(xing)(xing),一(yi)直(zhi)是很多科(ke)(ke)幻小說(shuo)熱衷于描寫的(de)(de)(de)超(chao)能力,而現實(shi)生活(huo)中確實(shi)存在能夠“隱(yin)形(xing)(xing)”的(de)(de)(de)飛(fei)(fei)機。當然(ran),隱(yin)形(xing)(xing)飛(fei)(fei)機的(de)(de)(de)“隱(yin)形(xing)(xing)”并不是肉眼看不見(jian),而是不讓(rang)雷達偵(zhen)察到(dao)它(ta)的(de)(de)(de)存在。不過萬(wan)物皆有(you)天敵,隱(yin)形(xing)(xing)飛(fei)(fei)機也不例外。比(bi)如,太赫茲雷達就是一(yi)項能夠反(fan)制(zhi)隱(yin)形(xing)(xing)的(de)(de)(de)“黑科(ke)(ke)技(ji)”。它(ta)以很短的(de)(de)(de)波(bo)長、豐富的(de)(de)(de)頻(pin)率(lv)超(chao)越(yue)現有(you)的(de)(de)(de)隱(yin)形(xing)(xing)技(ji)術(shu),透過吸(xi)波(bo)材(cai)料(liao)識別到(dao)隱(yin)形(xing)(xing)飛(fei)(fei)機的(de)(de)(de)存在。
除(chu)此之外(wai),太(tai)赫(he)茲(zi)雷(lei)達強(qiang)大的(de)(de)穿(chuan)透力還(huan)可以探測地面下(xia)一定深度的(de)(de)地雷(lei),為(wei)軍事作戰提(ti)供高質(zhi)量的(de)(de)信(xin)息情報(bao)。目前(qian)(qian),我國在太(tai)赫(he)茲(zi)雷(lei)達領域已初具(ju)成果,去年成功(gong)測試的(de)(de)超高頻(pin)率太(tai)赫(he)茲(zi)雷(lei)達樣機(ji)還(huan)得(de)到了外(wai)媒(mei)的(de)(de)關注(zhu)。相信(xin)未(wei)來,太(tai)赫(he)茲(zi)雷(lei)達技(ji)術(shu)將會有更廣闊的(de)(de)應用前(qian)(qian)景,我國在這一領域也將進入(ru)世界前(qian)(qian)列(lie)。
自2004年(nian)首次被美國提出(chu)并譽為(wei)(wei)“改變未(wei)來(lai)世(shi)界(jie)的(de)十大技術(shu)(shu)(shu)”之一,太(tai)赫茲技術(shu)(shu)(shu)就逐漸被科學界(jie)所熟知。不少專家認(ren)為(wei)(wei),它能夠顛覆未(wei)來(lai)絕大多(duo)數行業,在人們的(de)生產生活中(zhong)有(you)(you)著廣泛而(er)深入的(de)應(ying)用。至少從目(mu)前來(lai)看(kan),它已經為(wei)(wei)安防、天文、通(tong)(tong)信(xin)、醫(yi)學、軍事、交通(tong)(tong)等領域帶來(lai)了深遠的(de)影(ying)響(xiang)。雖然(ran)現在微波、激(ji)光(guang)等現有(you)(you)技術(shu)(shu)(shu)的(de)成本(ben)和效率還占有(you)(you)絕對優勢,但在未(wei)來(lai)十到二(er)十年(nian)間,太(tai)赫茲技術(shu)(shu)(shu)必將(jiang)憑借高(gao)分辨(bian)率、強穿透(tou)力和強抗干擾(rao)能力等獨特優點(dian)成為(wei)(wei)人類世(shi)界(jie)當(dang)中(zhong)的(de)核心技術(shu)(shu)(shu)。對于我國而(er)言,未(wei)來(lai)十到二(er)十年(nian)也將(jiang)是與(yu)其他國家比拼太(tai)赫茲技術(shu)(shu)(shu)的(de)關鍵時期,應(ying)當(dang)抓緊時間加快太(tai)赫茲技術(shu)(shu)(shu)的(de)研究,爭取在世(shi)界(jie)范圍內不落于人后。