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中国太赫兹安检仪有多厉害?每小时可安检1500人!

中国太赫兹安检仪有多厉害?每小时可安检1500人! 52赫兹实验室
2021-04-21
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导读:中国太赫兹安检仪有多厉害?每小时可安检1500人!

序 言


在交通极为便利的今天,日常出行进站过安检,想必大家都不陌生。


通过安检仪,工作人员可以在不打开包裹的前提下,检查是否携带违禁物品,从而为每位乘客的安全保驾护航。



但是你知道嘛?


中国的安检设备在很长时间主要都是靠进口。


那么问题来了:


安检仪是如何检查东西的?


安检仪设备制造很难?


目前国内的安检仪发展如何?





安检仪工作原理


安检仪,全称又叫做X射线安检仪,顾名思义就是通过X射线进行工作的仪器。


它的工作原理是这样的:


当有物体进入机器时,机器内部就会发出X射线束穿透被检物体,照射到半导体探测器上。



这个X射线有点意思!


它是比可见光波长还要短的一种电磁波,但是它的穿透能力比可见光强。咱们去医院拍X光片,医生利用的就是X射线。



由于不同种类、不同厚度、不同密度的物体,对X射线的吸收程度不一样,所以穿透物体后的X射线强度也不一样。比如密度、厚度越大,吸收射线越多,而密度、厚度越小,吸收射线越少。


同时由于X射线蕴含着较大的能量属于电离辐射。


如果从安检机里泄露出来是对人体是有害的,所以你会看到在出入口,会安装两道黑帘子,它们的专业名词叫做铅门帘,可以用来阻挡射线泄露。



当X射线被探测器接收后,仪器根据透射出来的射线强度,可以转换成屏幕上的图像,显示出物体的大概轮廓。


安检人员可以根据每个物体显示颜色的不同,进一步判断物体大概是属于哪一类,属不属于违禁物品等等。



安检仪科技


那有杠精会说了,这看起来好像很简单的嘛!


不就是把东西放进去,然后用X光照下就完了呀!


但是小鲸想说,有些事情你看起来很简单,但是做起来却很难。


就拿安检仪来说吧,它是一个高科技门槛,而且也是高度垄断的行业。



过去我国大多数X光机,包括机场和医院都是采用进口的X光安检机设备。


而安检设备市场主要被国外知名品牌垄断,包括美国阿森纳、意大利启亚、美国盖瑞特、迈特,此外还盘踞着GE、霍尼韦尔、西门子等世界500强企业。



国产太赫兹安检仪


被国外垄断,怎么办?


任人宰割嘛?


当然不是!


咱们只有一条路,那就是打破垄断!


于是国内很多企业开始研发安检设备,这里给大家介绍一种,它就是来自中电科38所研制的太赫兹安检仪。



什么是太赫兹?


这里就要先给大家科普下电磁波。


电磁波是个大家族从频率由低到高可以大致分为,无线电波、微波、太赫兹、红外线、可见光、紫外线、X射线。



我们日常使用的手机通信,依靠的是无线电,而微波炉加热食物用到的是微波,去医院做胸透成像检查时,常常用到X光。


而太赫兹是介于微波和红外线之间的电磁波,进行成像空间分辨率高。同时它比红外和可见光的波长要长,穿透能力强,并且在安全性方面也好于X射线。


我们人体也会产生这种太赫兹波并向外辐射。


太赫兹人体安检仪,就是被动接受人体散发出来的太赫兹波,利用人体表物品对太赫兹波的遮挡,经处理转换后,形成人体的二维太赫兹强度图。



当人所穿衣物中有隐藏物品时,因为物品对太赫兹波不同程度的吸收和阻拦,使得二维强度图中,对应物品所在的位置和人体背景之间产生强度的对比,从而可以用来判断可疑物品的形状和位置。



相比较于传统金属安检仪,它有很多特点,比如对人体无伤害,成像快,分辨率和准确率高,并且检测效率也高。


有多高呢?


这么说吧,它每小时可以检测1500人,是传统安检的5倍。



太赫兹安检仪难度


当然了,太赫兹安检仪的研发也相当复杂。


这里面涉及诸多的零部件和基础材料,比如光学系统、探测系统、电源系统、显控系统等等,缺一个重要的元器件,可能研发都会受阻。



尤其是它的探测器部分要求极高。


要知道人体自身发出的太赫兹波功率非常小,在目前的工作频段内,到达探测器的总辐射功率,据估计仅有几百皮瓦量级,比1瓦低了十个数量级。


所以难度可想而知!



欧美国家从90年代中期就开始就对太赫兹的研究,进行了大规模投入,并垄断了从相关元器件到系统技术。


而咱们的研发团队经过三年的时间,经过无数次的技术攻关,最终研发出拥有自主知识产权的太赫兹探测器等一系列关键零部件。



感 悟


太赫兹技术是一个非常重要的前沿科技,现在被广泛应用于空间探测、医学成像、安全检查、宽带通信等领域。


可以说对国家经济发展和国家安全都具有重要意义,所以也被美国誉为“改变未来世界的十大技术”之一。



此次国产太赫兹安检仪的成功研制,不仅为传统安检带来了颠覆性的革命,标志着太赫兹技术在民生安检领域的重大应用突破,更是打破了欧美国家的技术垄断,这也侧面反映了中国的科技实力在不断增强。



小鲸相信呢:


未来越来越多的国产黑科技产品,也将层出不穷的出现,不断改变我们的生活,为我们提供便利。

或许有一天,安检通道不再需要安检人员人工操作,而是完全实现机器自动化安检,这一天离我们应该已经不远了!




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