Основы

Текущая ситуация

diag1Терагерцевое излучение (T-лучи) представляет собой уникальный тип электромагнитного излучения (длины волн, которых лежат в диапазоне от 30 мкм до 1 мм), которое практически не используются человеческой цивилизацией. Существующие устройства работающие с терагерцовым излучением обычно используют однопиксельные детекторы, которые требуют охлаждения до сверхнизких температур жидкого гелия. Такие Т-лучевые приборы, как правило, очень громоздкие, их неудобно использовать, они специализированны для узкого применения, и слишком дороги.
В то же время, использование терагерцового и суб-терагерцового излучения является чрезвычайно интересной задачей, так как этот тип электромагнитного излучения является безопасным, не разрушающим и гораздо более информативным из-за довольно активного поглощения различными веществами, клетками и тканями.
Т-излучение не ионизирующее, способно проникать сквозь одежду и многие другие непрозрачные материалы, избирательно поглощается водой и органическими веществами. Эти уникальные качества делают Т-лучи потенциально гораздо более интересными и информативными, чем рентгеновские лучи и ближнее инфракрасное излучение (NIR).

diag11

На протяжении многих лет существовало много спекуляций по поводу этой возможности, но никому еще не удавалось достигнуть серьезного успеха. Крупные компании уже вложили миллиарды долларов , чтобы создать источники и детекторы Т-лучей, но до сих пор нет простого в изготовлении устройства, которое было бы компактным, недорогим, и удобным для использования в повседневной жизни. Универсальные устройства для формирования изображения в терагерцевом диапазоне частот так и небыли созданы другими компаниями.

Изобретение Terasense

В результате фундаментальных исследований в области физики твердого тела, компания Terasense создала революционный, запатентованный пассивный детектор Т-лучей, который пригоден для частот 0,1-0,8 ТГц, очень мал по размеру (всего несколько десятых долей миллиметра) и полностью совместим с существующими технологиями производства чипов.diag3
Одновременно создав ряд таких смежных детекторов, можно легко сформировать массив датчиков, которые могут быть использованы в качестве матрицы для формирования изображения по хорошо разработанной технологии CMOS. Таким образом, эти детекторы могут быть объединены в матрицу 32х32, 100х100 илиdiag2 использоваться как чипы обработки изображения, так же, как и обычные CCD-матрицы в фото- и видеокамерах 300 х 300 «пикселов».
Эти матрицы для формирования изображения работают при комнатных температурах с беспрецедентными характеристиками «сигнал/шум» среди конкурирующих решений. Кроме того, изготовление таких матриц очень недорого и может быть налажено на любом заводе, который производит различные полупроводниковые компоненты и чипы.
Используя чипы обработки изображения Terasense ® , можно произвести очень компактную и чувствительную терагерцовую камеру. Важно, что пространственное разрешение такой матрицы составляет менее 0,5 мм , и время регистрации составляет менее 1 секунды. Это позволяет эффективно использовать чипы визуализации Terasense ®  в медицинской диагностике, неразрушающем контроле и многих других отраслях.

diag4

Источники Т-лучей

Компания Terasense использует запатентованные источники терагерцового излучения на лавинно-пролётных диодах (IMPATT) для работы с изображением.
Изображение с одного сфокусированного IMPATT-источника излучения представлено на рисунке ниже:

diag5

Производство чипов обработки изображения Terasense ®

Фирменная технология производства чипов обработки изображения Terasense ®  состоит из нескольких этапов. Эти этапы реализуются в специальных «чистых комнатах». «Чистая комната» — среда, которая имеет низкий уровень экологических загрязнителей, таких как пыль, микробы в воздухе и пары химических веществ.

diag12

Перспективы

У компании есть уникальные возможности для исследований, которые позволяют прогнозировать существенный рост чувствительности устройств Terasense ®, а также возможность интегрировать усиление и аналого-цифровое преобразование на одном чипе, что позволит увеличить число пикселей и упростить серийное производство таких чипов и связанных с ними устройств.

Выводы

Коммерциализация технологии Terasense ®  может привести к созданию революционных применений Т-лучей в различных областях промышленности, медицины и человеческой жизни. Компания нацелена стать производителем компонентов для нового поколения терагерцовых устройств.

У Вас есть вопросы? Напишите нам:

Ваше Имя:*
Ваш E-mail:*
Сообщение:*