Connect with us

Znanost

Fizika

Terahercne zrake kao obrana od terorizma

John Federici, profesor fizike na Institutu za tehnologiju sa sveučilišta u New Jerseyu u SAD-u, uvjeren je da su terahercne zrake ključna obrana od napada bombaša samoubojica i drugih terorističkih aktivnosti.

Federici i njegov istraživački tim nedavno su objavili eksperimentalne rezultate istraživanja video kamerom koju su izumili u svom laboratoriju, a koja koristi terahercne zrake za stvaranje slika. Takav bi se sustav mogao koristiti za brzo i učinkovito skeniranje putnika na aerodromima. Kamera koristi terahercne (THz) zrake koje emitiraju stalnu radijaciju u uskom spektru od 0,1 THz. Uređaj stvara dvodimenzionalnu sliku neke točke na objektu. Slika se obnavlja svakih 16 milisekundi po okviru u slučaju detektiranja polja sa četiri elementa za detekciju. Broj detektora, konfiguracija detektiranog polja i preciznost kalibriranja polaznih linija utječe na rezoluciju i kvalitetu slike.

„Znanstvenici su skloni terahercnom zračenju jer ono može prolaziti kroz većinu nemetala i nepolarnih medija“, kaže Federici. „Kada se terahercni sustav pravilno koristi, može se vidjeti kroz prikrivajuće prepreke kao što su ambalaža, valoviti karton, zidovi, odjeća, cipele, torbe za knjige, pilule, itd. kako bi se otkrio prikriveni ili krivotvoreni materijal.“ Jednom kada zrake prođu kroz te materijale, one mogu također ukazati i što je sakriveno – eksploziv, kemikalija ili nešto drugo – na osnovu spektralnog otiska koji zrake otkrivaju, a koji identificira materijal. Uz to, terahercno zračenje predstavlja minimalan ili nikakav rizik za zdravlje kako onoga koga se skenira tako i operatora terahercnog sustava.

Trenutno se instrumenti koji koriste terahercno snimanje često koriste u laboratorijima, a već su se i koristili u nekim ograničenim komercijalnim primjenama. Međutim, terahercni sustav snimanja koji bi snimao ljude iz sigurnosnih razloga još se nije pojavio na tržištu. Istraživači tvrde da će za to biti potrebno još pet godina. Ipak, ovakav uređaj razvijen na sveučilištu u New Jerseyju puno obećava. Prema Federiciju, terahercni sustav za snimanje ima prednost pred milimetarsko-valnim sustavom snimanja  zbog poboljšane prostorne rezolucije koja se može postići kraćim valnim duljinama (tipična valna duljina je 300 mikrometara) u usporedbi s duljim valnim duljinama milimetarsko-valnog sustava. Međutim, slikovni prikaz terahercnog sustava još nije tako napredan kao kod njegovog milimetarsko-valnog konkurentskog sustava.



Tehničko ograničenje u razvoju terahercnog sustava za snimanje visoka je cijena teraherc komponenti. Stoga terahercni sustavi stvaraju slike koristeći vrlo mali broj detektora nasuprot milijunima detektora koji se koriste u digitalnim kamerama. Prema Federiciju, mogu se koristiti napredne tehnike snimanja, poput metode snimanja sintetičkom blendom, da se kompenzira relativno mali broj terahercovih detektora u sustavu za snimanje.

„Ideja je da se na terahercno zračenje primjene različite metode snimanja radio valovima, gdje su nastale i mnoge ideje za snimanje sintetičkom blendom“, kaže Federici. Njegov se istraživački tim fokusirao posebno na primjenu snimanja sintetičkom blendom u opsegu terahercnog zračenja. “Prednost upravo ove metode sposobnost je stvaranja terahercnih slika s velikim brojem piksela koristeći se ograničenim brojem terahercnih detektora. Ta bi metoda snimanja trebala također biti u stanju snimati po sličicama i tako omogućiti praćenje u stvarnom vremenu osoba koje nose prikriveni eksploziv ili neku drugu opasnu tvar“. Tipičan bi sustav snimanja bio analogan s kamerom napravljenom upravo za ovakvu namjenu.

Federici i njegov istraživački tim su 2005. godine dobili patent  za terahercni sustav snimanja i metodologiju koja omogućava snimanje po sličicama sa terahercnim sustavom s ograničenim brojem detektora. Od 2005. godine terahercno snimanje ima sve veću važnost kao novi i sofisticirani alat. Federicijev rad podupiru američko Ministarstvo domovinske sigurnosti, Vojni ured za istraživanje, Ministarstvo obrane i Nacionalna fondacija za znanost.

Iako su se istraživači fokusirali na moguću primjenu terahercnih zraka za izravno otkrivanje i snimanje skrivenih oružja i eksploziva, moguća je njegove primjena u daljinskom otkrivanju kemijskih i bioloških agensa u atmosferi.

Izvor: New Jersey Institute of Technology

 

Life is a sexually transmitted disease and there is a 100% mortality rate.

Ostavi komentar

Ostavi komentar

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Nužna polja su označena s *

Više u Fizika

Popularno

Pratite nas na Fejsu

Na Vrh