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一組物理學(xué)家團(tuán)隊(duì)已經(jīng)成功開(kāi)發(fā)了一臺(tái)能夠使用太赫茲（THz）輻射捕獲固態(tài)物體內(nèi)部高分辨率圖像的非線性相機(jī)。
在緊急光子學(xué)（EPic）實(shí)驗(yàn)室的Marco Peccianti教授的帶領(lǐng)下，Luana Olivieri博士，Juan S. Totero Gongora博士和一組研究人員制造了一種新型的THz攝像機(jī)，能夠以前所未有的精度檢測(cè)THz電磁波。
使用太赫茲輻射產(chǎn)生的圖像稱(chēng)為“高光譜”，因?yàn)樵搱D像由像素組成，每個(gè)像素都包含該點(diǎn)物體的電磁特征。太赫茲輻射位于電磁波譜中的微波和紅外線之間，就像X射線一樣，很容易穿透紙，衣服和塑料之類(lèi)的材料，但無(wú)害。即使是極精細(xì)的生物樣品也可以安全使用。太赫茲成像可以“看到”物體的分子組成，并區(qū)分不同的材料，例如糖和可卡因。
Peccianti教授在解釋其成就的重要性時(shí)說(shuō)：“太赫茲相機(jī)的核心挑戰(zhàn)不是收集圖像，而是保存物體的光譜指紋，這些指紋容易被您的技術(shù)破壞。這就是我們的重要性。成就在于。圖像的所有細(xì)節(jié)的指紋都被保留下來(lái)，這樣我們就可以詳細(xì)研究對(duì)象的性質(zhì)。”
迄今為止，還沒(méi)有能夠捕獲能夠保留太赫茲輻射揭示的所有精細(xì)細(xì)節(jié)的高光譜圖像的攝像機(jī)。
EPic Lab團(tuán)隊(duì)使用單像素相機(jī)對(duì)具有太赫茲光模式的樣本對(duì)象進(jìn)行成像。他們建造的原型可以檢測(cè)物體如何改變THz光的不同模式。通過(guò)將這些信息與每個(gè)原始圖案的形狀結(jié)合起來(lái)，相機(jī)可以顯示物體的圖像及其化學(xué)成分。
太赫茲輻射的來(lái)源非常微弱，到目前為止，高光譜成像的保真度有限。為了克服這個(gè)問(wèn)題，蘇塞克斯（Sussex）團(tuán)隊(duì)將標(biāo)準(zhǔn)激光照射到能夠?qū)⒖梢?jiàn)光轉(zhuǎn)換為太赫茲的獨(dú)特非線性材料上。原型相機(jī)會(huì)在非常接近樣品的位置產(chǎn)生太赫茲電磁波，類(lèi)似于顯微鏡的工作原理。由于太赫茲波可以在不影響物體的情況下直接穿過(guò)物體，因此生成的圖像可以從三個(gè)維度揭示物體的形狀和成分。
Totero Gongora博士說(shuō)：“這是向前邁出的重要一步，因?yàn)槲覀円呀?jīng)證明，我們先前的理論研究中探索的所有可能性不僅可行，而且我們的相機(jī)工作得比我們預(yù)期的還要好。在制造設(shè)備時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)了幾種方法優(yōu)化成像過(guò)程，現(xiàn)在技術(shù)穩(wěn)定并且運(yùn)行良好。我們的下一階段研究將是加快圖像重建過(guò)程，并使我們更接近將THz攝像機(jī)應(yīng)用于實(shí)際應(yīng)用；例如機(jī)場(chǎng)安全，智能汽車(chē)傳感器，制造過(guò)程中的質(zhì)量控制甚至掃描儀來(lái)檢測(cè)皮膚癌等健康問(wèn)題。”
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