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2020年03月27日 | 英国打造THz摄像头可捕捉物体内部高清图像 可用作智能汽车传感器
2020-03-27 来源：盖世汽车
据外媒报道，英国萨塞克斯大学（the University of Sussex）的一组物理学家成功研发了首个非线性摄像头，能够采用太赫兹（THz）辐射捕捉固态物体内部的高分辨率图像。
（图片来源：萨塞克斯大学）
该研究小组由新兴光电子学（EPic）实验室教授Marco Peccianti领导，与Luana Olivieri、Juan S. Totero Gongora博士以及一组研究员学生合作，打造了新型THz摄像头，能够以无与伦比的高精度探测THz电磁波。
采用太赫兹辐射产生的图像称为“高光谱”图像，因为该图像由像素构成，每一个像素都包含该物体的电磁特征。
在电磁光谱上，THz辐射介于微波和红外线之间，像X射线一样，能够很容易穿透纸、衣服和塑料等材料，但是不会造成伤害。即使是最脆弱的生物样本，使用THz辐射也很安全。THz成像技术使人们能够“看到”物体的分子组成，并能够区分糖和可卡因等不同的物质。
在解释该研究成果的重要性时，Peccianti教授表示：“THz摄像头的核心挑战不在于收集图像，而是保存容易被其他技术破坏的物体光谱指纹。图像中所有细节的指纹都被保存下来后，我们就可以详细地研究物体的特征。”
到目前为止，还没有人认为有可能可以研发出能够拍摄高光谱图像，并保留所有由THz辐射揭示细节的摄像头。
Epic实验室采用一个单像素摄像头对带有THz光模式的物体进行图像采样，他们打造的摄像头原型能够探测物体如何改变不同的THz光模式。通过将这些信息与每个原始图案的形状相结合，摄像头可以显示出一个物体的图像及其化学成分。
THz辐射源非常微弱，迄今为止，高光谱成像的保真度都很有限。为克服该问题，萨塞克斯大学小组将标准激光照射到一种独特的非线性材料上，此种材料能够将可见光转化为THz。该摄像头原型在接近该样品的地方产生了THz电磁波，与显微镜的工作原理类似。由于THz波可以直接穿过物体同时又不影响物体，因此产生的图像以三维的方式展示了物体的形状和组成部分。
Totero Gongora博士表示：“这是我们向前迈进的重要一步，已经证明在之前的理论研究中，探索的可能性不仅是可行的，而且该摄像头比我们预期的还要好用。在打造设备的过程中，我们还发现了几种优化成像过程的方法，现在该项技术已经稳定，并且工作状况良好。下一步，我们将加速图像重建过程，让THz摄像头更快应用于现实世界，如机场安检、智能汽车传感器、制造业质量控制，甚至是检测皮肤癌等健康问题的扫描仪。”
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史海拾趣
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