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Telecamere Terahertz Terasense Inc

TELECAMERE TERAHERTZ

Terasense Inc progetta e realizza telecamere sensibili nella regione spettrale del terahertz, queste necessitano per poter funzionare correttamente, anche dell' utilizzo di sorgenti esterne emettenti radiazioni Thz. Terasense costruisce anche queste sorgenti basate su tecnologia IMPATT. Tutte le tipologie di telecamere prodotte hanno le stesse capacità e risoluzione spaziale, l'unica differenza fra di esse è nel numero totale di pixel e nella loro distribuzione sul sensore.

Telecamere Terahertz Terasense
MODELLO TERA-256 TERA-1024 TERA-4096 LINEAR TERA-1024 TeraFAST-256-HS
Number of pixels: 256 (16 x 16) 1024 (32 x 32) 4096 (64 x 64) 1024 (256 x 4) 256 (256 x 1)
Pixel size: 1.5 x 1.5 mm 1.5 x 1.5 mm 1.5 x 1.5 mm 1.5 x 1.5 mm 1.5 x 3 mm
Responsivity: 50 kV/W 50 kV/W 50 kV/W 50 kV/W 800 kV/W
Noise Equivalent Power: 1 nW/√Hz 1 nW/√Hz 1 nW/√Hz 1 nW/√Hz 1 nW/√Hz
Dimensions of device: 116 x116 x 44.5 mm 116 x116 x 44.5 mm 116 x116 x 44.5 mm 440 x 43 x 89 mm 440 x 43 x 89 mm
Power: 5V USB 5V USB 5V USB 5V USB 24 V/ 20 W

DESCRIZIONE SORGENTI TERAHERTZ

Le sorgenti a diodo prodotte da Terasense emettono radiazione Terahertz a 100 GHz di frequenza e 80 mW di potenza uscta oppure frequenza 140 GHz e 30 mW di potenza di uscita. Possono essere consegnate in due modalità: antenna horn fissa oppure con flangia WR.

Descrizione Sorgenti Terahertz
Sub-Terahertz Wave Source (100 GHz) Model: IMPATT-100-H/F
IMPATT diode with protective isolator (Open flange type, with case and current source)
Frequency: ~ 100 GHz
  • Protective isolator
  • TTL Modulation (1us rise/fall time)
  • High power (≥ 80 mW output rfpower)
  • Rigidly fixed conical horn antenna or WR-10 or WR-8 flange
Warranty: 1 year (1000 hours MTBF)
Sub-Terahertz Wave Source (140 GHz) Model: IMPATT-140-H/F
Upgraded IMPATT diode with protective isolator (Open flange type, with case and current source)
Frequency: ~ 140 GHz
  • Protective isolator
  • TTL Modulation (1us rise/fall time)
  • High power (≥ 80 mW output rfpower)
  • Rigidly fixed conical horn antenna or WR-6 flange
Warranty: 1 year (1000 hours MTBF)

TECNOLOGIA TERAHERTZ

Il range di frequenze del Terahertz (0.1 Thz - 3 Thz) è l' ultima regione dello spettro elettromagnetico a non essere stata sviluppata dal punto di vista tecnologico e commerciale, per questa ragione in letteratura si sente spesso parlare di “terahertz gap”. Allo stesso tempo è ampiamente rinoscosciuta la grande potenzialità di queste frequenze per molteplici applicazioni in campo medico ed industriale.

Tecnologia Terahertz
The teratherz gap: 40 GHZ to 4 Thz or 1.33 cm-1 to 133 cm-1 or 75 mm to 75 µm

I detectors sono costruiti con un' eterostruttura ad alta mobilità di GaAs in un ciclo di semiconduttori standard che utilizza litografia ottica convenzionale. I sensori per imaging vengono realizzati su singolo wafer, assicurando così alta omogeneità e riproducibilità dei parametri plasmonici del detector (la variazione di sensibilità da pizel a pixel è nel range del 20%). La radiazione Terahertz possiede alcune proprietà particolarmente interessanti:

Thz Radiation
  • Molti materiali che bloccano la radiazione Visibile ed Infrarossa sono totalmente trasparenti alle onde Terahertz (vestiti, polietilene, poliestere, rivestimenti di vario materiale)
  • Le radiazioni Terahertz sono non ionizzanti e quindi non nocive per gli esseri umani
  • Le radiazioni Terahertz sono assorbite in gran parte da acqua e sostanze organiche
  • Molte sostanze rivelano linee spettrali caratteristiche della propria natura nel range 1-3 Thz, ciò ne consente uno studio alternativo ed approfondito della loro struttura e delle loro proprietà chimiche

PUBBLICAZIONI

APPLICAZIONI TELECAMERE TERAHERTZ:

Identificazione di oggetti e difetti nascosti: I sistemi imaging della Terasense permettono una radida e non distruttiva identificazione di oggetti metallici e non, ma potenzialmente pericolosi, all' interno di valige, lettere, involucri o recipienti. Questo risultato può essere ottenuto sia con un setup di trasmissione che di riflessione.

Optical Lenses

Sicurezza: TeraSense ha sviluppato un sistema per smascherare eventuali oggetti pericolosi nascosti nel vestiario delle persone. Partendo dal presupposto che la radiazione Terahertz non è nociva nell' uomo ma passa attraverso i vestiti, il concetto è quello di "illuminare" una persona con più sorgenti ed identificare con una o più telecamere cosa essa nasconda. Di fianco lo schema proposto. Questo risulta un vero e proprio "body scanner" adatto in luoghi ove lo smascheramento di oggetti nascosti debba essere rapido ed affidabile (come per esempio negli aeroporti).

schema radiazione Terahertz

Diagnostica Medicale: Dato che le radiazioni terahertz non sono sufficientemente energetiche per rompere i legami chimici o ionizzare atomi e molecole, risultano non nocivi per organismi viventi, al contrario dei più energetici fotoni dei raggi X o UV. Essendo quindi una tecnologia sicura per l'essere umano essa costituisce una grande risorsa per le scienze mediche, che potrebbe beneficiare della capacità delle onde Terahertz di rendere visibile ciò che non lo è . Esse hanno anche un ulteriore vantaggio, che consiste nell' essere scatterata molto poco dai tessuti (come invece lo sono le emissioni ottiche) che unite al naturale assorbimento dell'acqua può essere utilizzato per investigare i tessuti molli. Acuni esempi di applicazioni già in studio sono:

  • Detection di molte condizione patologiche come stadi iniziali del cancro alla pelle, ai polmoni ed al colon
  • Spettroscopia ex vivo o imaging di biopsie
  • Esame di tessuti in vivo tramite spettroscopia o imaging
  • Diagnostica di osteoartriti o artriti

Maggiori Informazioni

Video: Terahertz medical imaging
schema radiazione Terahertz schema radiazione Terahertz schema radiazione Terahertz schema radiazione Terahertz

Controllo di qualità di Oli e Petroli: Le telecamere Terahertz hanno la capacità di determinare semplicemente la presenza di acqua o altri liquidi contaminanti in prodotti petrolchimici ed agire similarmente per oli e gas. Il video sotto riportato nmostra qualche esempio a riguardo.

Grazie alle proprie capacità le telecamere terahertz sono di elevata utilità anche nei seguenti settori:

Industrie farmaceutiche e cosmetiche

Video: Analysis of Water Content in Diapers by TeraSense THz Imaging System

Industria del legno e del controllo alimentare

Video: Quality Control in Food Industry

Time-Domain and Frequency-Domain Spectroscopy: Questa è una tecnica spettroscopica basata sul rilascio di radiazione Terahertz da parte di materiali irradiati con una sorgente ad impulso molto breve. Ampiezza e fase della radiazione emessa sono usate per ricostruire con una trasformata di Fourier uno spettro caratteristico nel range 0.1 – 5 THz

Time - Frequency Domain Spectroscopy

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