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太赫兹技术--改变未来世界的”超级波“

2020-12-14 15:27:46 来源：

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[摘要]太赫兹是一种新的、有很多独特优点的辐射源；太赫兹技术是一个非常重要的交叉前沿领域，它被科学家们称为“改变未来世界的十大技术之一”。在中国生物物理学会-太赫

此外，太赫兹的穿透性还可以用于医学检测，比如乳腺癌筛查。传统的乳腺癌筛查都是用X射线。但实际上，X射线并不是特别好使，所以才要用钼靶。因为X射线的穿透力太强了，成像时肿瘤组织和健康组织之间的对比度就比较差。因此，要用钼靶对乳房组织进行挤压，才能得到更清晰的图像。但癌组织，尤其是乳腺癌，在太赫兹频段下的成像很清晰。前面说过，水是极性介质，能吸收太赫兹波。但乳腺中多为脂肪组织，含水量相对较少，因而正常组织和病变组织的成像差异更加明显。这方面的应用英国比较领先，用太赫兹检测皮肤癌和乳腺癌都已经实现产业化了。Tdp安检之家

还有就是利用太赫兹的指纹特性做食品安全的检测。比如，想判断这个油是正常的食用油，还是劣质油或者地沟油，它们的分子（光）谱不一样。由于地沟油经过反复高温加热，其中的不饱和脂肪酸会发生结构上的变化，并且，地沟油一般还含有重金属、真菌毒素和油脂氧化物等有害成分，和正常的食用油的分子组成是不一样的。那么产生的分子（光）谱也一定不同。同理，还可以检测奶粉里有没有添加三聚氰胺，两者的谱肯定也是不一样的。国内很多高校和研究机构都在做这一方面的研究，如上海理工大学、天津大学、电子科技大学、南京大学、中科院电子所等。Tdp安检之家

相比于微波，太赫兹的带宽更宽。一般情况下，太赫兹的带宽可以做到吉赫兹（GHz），有的可以达到10吉赫兹。而大部分的微波源，比如X波段源，中心频率是9吉赫兹，但带宽只有中心频率的10%，也就是0.9吉赫兹。相比于微波，太赫兹的带宽可以提高10倍。带宽提高了10倍，传输速率就会成百上千倍地提高。在2013年，德国开发的太赫兹通信系统，传输速率已经达到了100Gbps。你看我们现在的移动通信逐渐发展到5G甚至6G，6G就会用到百吉赫兹的电磁波了。所以，未来再发展下去，也许我们就都用太赫兹波段的手机了。Tdp安检之家

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太赫兹源的功率有待提高。目前来讲，常规的太赫兹源的平均功率是毫瓦量级，大概是几十毫瓦到几百毫瓦。主要原因是源的效率都非常之低，可能只有1%。在太赫兹的频段下，这些常规器件都不是特别高效，能量都热损耗掉了。这里说的常规器件不包括像自由电子激光器那样的大型科学装置。Tdp安检之家

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