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连续太赫兹波远距离成像

邓朝  
【摘要】: 太赫兹(THz)波通常是指频率处在0.1THz-10THz之间的电磁波,介于红外和毫米波之间的电磁辐射。由于THz波对大多数非极性材料(塑料、陶瓷、纸张等)具有良好的穿透性,并且炸药、毒品、病毒等危险品在THz波段存在特征吸收峰,使THz技术具有探测并识别隐蔽物体的能力。因此,THz成像技术在很多基础研究、工业应用、医学、军事及生物领域中有重要的应用前景。随着半导体技术的发展,研制出了小型、相对快速,且易操作的连续THz波成像系统,这种成像系统在许多领域日益显示出其应用潜力。 本论文主要是围绕连续THz波远距离成像技术展开,从理论和实验的角度分析此技术的一些关键问题,论证了连续THz波远距离成像技术的可应用性,对今后深入的研究和探索有一定的借鉴意义。本论文的主要工作有: 一、利用连续THz波成像系统对航天泡沫板以及隐蔽的水果刀等物体进行检测,并结合被测物在THz波段的特性,对实验结果进行了分析;针对连续THz波图像中出现条纹现象,进行了分析讨论。从实验上证明连续THz波成像技术在无损检测以及安全检测方面的应用价值。 二、在现有连续THz波成像系统的基础上做出改进,通过加大系统的数值孔径,使系统的成像分辨率得到明显的提高,对分辨率提高的原因进行了阐述,并且从实验中进行了验证。 三、搭建了连续THz波远距离成像系统,通过对波束的准直、反射来增加THz波的传播距离,实现了对被测物的远距离成像。通过对8米,20米,30米外的多孔铝板、玩具手枪、飞机模型等物体进行成像,验证了连续THz波远距离成像系统的成像能力。 总之,本文对连续THz波远距离成像技术做出了较为全面、系统、详细的分析和探索。内容覆盖了理论分析、实验系统、成像本领等等,研究结果对连续THz波成像有着重要的意义。


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