Terasense太赫茲成像在科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展和新材料的研究擴(kuò)展了太赫茲頻率的應(yīng)用范圍，為多個(gè)行業(yè)的新應(yīng)用打開(kāi)了大門(mén)，包括無(wú)線(xiàn)通信、國(guó)家和個(gè)人安全、醫(yī)療診斷、快速消費(fèi)品包裝、食品和木材加工、陶瓷磚生產(chǎn)等。

近年來(lái)，太赫茲技術(shù)在無(wú)線(xiàn)電天文學(xué)和實(shí)驗(yàn)室研究等科學(xué)應(yīng)用中的使用仍然有限，且這些太赫茲系統(tǒng)通常是昂貴且笨重的解決方案。

然而，近年來(lái)在太赫茲成像方面取得了重大突破，得益于新材料的發(fā)展，使得能夠生產(chǎn)更強(qiáng)大的太赫茲源和更高靈敏度的太赫茲成像儀，這為太赫茲技術(shù)在廣泛應(yīng)用和市場(chǎng)的商業(yè)化鋪平了道路。

天文學(xué)

由于對(duì)100 GHz和1 THz頻率的地面遙感的興趣增加，太赫茲技術(shù)在天文學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用顯著增長(zhǎng)。這些頻率用于獲取天體物理源的圖像以及對(duì)觀(guān)察到的太赫茲光的解釋。

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）

到2016年底，全球年度IP流量已超過(guò)澤字節(jié)（zettabyte）限制，并預(yù)計(jì)到2019年將達(dá)到每年2澤字節(jié)。此外，2019年高峰時(shí)段的互聯(lián)網(wǎng)流量將達(dá)到每秒1.4拍字節(jié)（Pbps）。無(wú)線(xiàn)和移動(dòng)設(shè)備的流量將在2017年超過(guò)有線(xiàn)設(shè)備的流量。隨著對(duì)更高數(shù)據(jù)傳輸速率的需求增加，對(duì)能夠傳輸大量數(shù)據(jù)的高頻段的需求也隨之上升，以滿(mǎn)足消費(fèi)者對(duì)日益增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)使用需求。

化學(xué)指紋識(shí)別

太赫茲成像技術(shù)能夠掃描視覺(jué)上不透明的包裝，以檢測(cè)和分類(lèi)內(nèi)部物質(zhì)，而無(wú)需拆包或破壞其結(jié)構(gòu)。這使得太赫茲成像在安全篩查、快速消費(fèi)品包裝和多個(gè)行業(yè)的質(zhì)量控制中成為一種獨(dú)特的技術(shù)。其中一個(gè)關(guān)鍵應(yīng)用是遠(yuǎn)程檢測(cè)隱藏在包裹中或攜帶在身上的爆炸物或非法藥物。其原理是分析從可疑物體反射的信號(hào)，通過(guò)材料的特征識(shí)別其獨(dú)特成分。

醫(yī)學(xué)成像

與X射線(xiàn)不同，太赫茲輻射沒(méi)有電離效應(yīng)，因此對(duì)人無(wú)害，這使得T射線(xiàn)成為醫(yī)學(xué)成像的有前景工具。新成像技術(shù)的發(fā)展，尤其是非電離技術(shù)，對(duì)于改善預(yù)后至關(guān)重要。雖然已經(jīng)開(kāi)發(fā)出多種新型成像技術(shù)，但它們?nèi)蕴幱诔跏茧A段，存在嚴(yán)重缺陷，阻礙了其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。預(yù)計(jì)在21世紀(jì)，納米技術(shù)將顯著影響我們的日常生活，并徹底改變醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，包括醫(yī)學(xué)成像。基于納米技術(shù)的創(chuàng)新科學(xué)概念將有助于克服太赫茲成像應(yīng)用中的一些限制。

在太赫茲頻段（0.3 – 3 THz）電路制造方面取得了顯著進(jìn)展，持續(xù)增長(zhǎng)的太赫茲應(yīng)用需要高質(zhì)量的測(cè)試和測(cè)量設(shè)備。對(duì)平面毫米波和亞毫米波設(shè)備進(jìn)行穩(wěn)健且經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的晶圓測(cè)量，可以顯著減少表征晶圓所需的工作量，同時(shí)通過(guò)消除與夾具相關(guān)的誤差和影響，提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。（Tonouchi, 2007）