Terahertz and Mid Infrared Radiation: Detection of Explosives and CBRN (Using Terahertz)

خواننده در اینجا به‌روزرسانی به‌موقع منابع THz و طرح‌های تشخیص جدید و همچنین کاربردهای عینی برای شناسایی مواد منفجره و CBRN را خواهد یافت. شامل روشی برای شناسایی مواد منفجره مخفی مبتنی بر RDX (مواد منفجره خالص و پلاستیکی) در مطالعه حوزه فرکانس توسط تبدیل فوریه است، که با نمایش بهبود کیفیت تصاویر گرفته شده با دوربین‌های غیرفعال THz در دسترس تجاری تکمیل شده است. نمونه های ارائه شده پتانسیل زیادی برای تشخیص اجسام کوچک پنهان در فواصل طولانی (6-10 متر) نشان می دهد. با تکمیل نتایج در محدوده طول موج کوتاه، طیف‌سنجی لیزری با مادون قرمز میانی، دمای اتاق، موج پیوسته، دیود لیزر DFB و DFB QCL با کارایی بالا نشان داده شده است که فناوری‌های حسگر توانمند بسیار خوبی را برای نظارت بر محیط زیست، تشخیص پزشکی، صنعتی و برنامه های امنیتی از دیدگاه منبع جدید تعدادی سیستم ارائه شده است - از ابررساناها تا نیمه هادی ها، به عنوان مثال. تشخیص امواج تراهرتز از ابررسانا Bi₂Sr₂CaCu₂O₈+δ ذاتی جوزفسون اتصالات. جست‌وجوی یک منبع THz در دمای اتاق فشرده و پیشرفت‌های اخیر در QCLهای متوسط ​​IR با توان بالا منجر به توسعه یک منبع THz نیمه‌رسانا بر اساس تولید فرکانس اختلاف درون حفره‌ای می‌شود. علاوه بر این، منابع THz پمپ‌شده الکتریکی جایگزین بر اساس راندمان انتشار بالا پیش‌بینی‌شده برای حالت‌های پلاریتونیک در رژیم کوپلینگ بسیار قوی، منجر به نمایش دستگاه‌های الکترولومینسانس شد. در نهایت، آنتی پلاریتون‌ها در محیط‌های پراکنده مورد بحث قرار گرفت و جنبه‌های مختلف برهمکنش تابش THz با ماده زیستی ارائه شد.

The reader will find here a timely update on new THz sources and detection schemes as well as concrete applications to the detection of Explosives and CBRN. Included is a method to identify hidden RDX-based explosives (pure and plastic ones) in the frequency domain study by Fourier Transformation, which has been complemented by the demonstration of improvement of the quality of the images captured commercially available THz passive cameras. The presented examples show large potential for the detection of small hidden objects at long distances (6-10 m). Complementing the results in the short-wavelength range, laser spectroscopy with a mid-infrared, room temperature, continuous wave, DFB laser diode and high performance DFB QCL have been demonstrated to offer excellent enabling sensor technologies for environmental monitoring, medical diagnostics, industrial and security applications. From the new source point of view a number of systems have been presented - From superconductors to semiconductors, e.g. Detection of Terahertz Waves from Superconducting Bi₂Sr₂CaCu₂O₈+δ Intrinsic Josephson Junctions. The quest for a compact room temperature THz source and the recent advances in high power mid-IR QCLs lead to the development of a semiconductor THz source based on intracavity difference frequency generation. Furthermore, alternative electrically pumped THz sources based on the high emission efficiency predicted for polaritonic states in the ultra-strong coupling regime led to the demonstration of electroluminescent devices. Finally, antipolaritons in dispersive media were discussed and different aspects of the interaction of THz radiation with biomatter were presented.