Terahertz imaging – principles, techniques, benefits, and limitations

Garbacz, P.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Terahertz imaging – principles, techniques, benefits, and limitations

Autorzy

Garbacz P.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Zasady, techniki oraz zalety i ograniczenia obrazowania terahercowego

Języki publikacji

Abstrakty

This article reviews recent developments in the field of terahertz technology. A historical perspective and future trends along with unique features of THz systems are presented. Existing techniques for the generation and detection of terahertz radiation are briefly discussed and classified. Numerous examples that illustrate many exciting potential uses for this emerging technology are described, including biomedical imaging, security and defence, quality control, and technical diagnostic applications. Lastly, the physical limitations of terahertz imaging and the potential of use in hybrid imaging systems are discussed.

W artykule przedstawiony został postęp w dziedzinie technologii terahercowej. Zaprezentowano rys historyczny, przewidywane trendy w rozwoju oraz unikalne cechy systemów terahercowych. Omówione zostały i sklasyfikowane aktualnie istniejące techniki generowania i detekcji promieniowania terahercowego. Zaprezentowano liczne przykłady zastosowań, które ilustrują duży zakres możliwych aplikacji tej szybko rozwijającej się technologii, zarówno w aplikacjach biomedycznych, bezpieczeństwa i obrony, kontroli jakości oraz diagnostyki technicznej. W ostatniej części artykułu przedstawione zostały fizykalne ograniczenia obrazowania terahercowego oraz potencjalne zastosowania w hybrydowych systemach wizyjnych.

Słowa kluczowe

terahertz imaging non-destructive testing hybrid imaging

obrazowanie terahercowe badanie nieniszczące obrazowanie hybrydowe

Wydawca

Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego

Czasopismo

Problemy Eksploatacji

Rocznik

2016

Tom

no. 1

Strony

81--92

Opis fizyczny

Bibliogr. 34 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Garbacz P.

piotr.garbacz@itee.radom.pl

Institute for Sustainable Technologies – National Research Institute, Radom

Bibliografia

1. Robin T., Bouyé C., Cochard J., d'Humières B.: Terahertz Components & Systems: Technology and Market Trends, www.photonics21.org.
2. PreScouter Inc.: Report 9 Disruptive Technologies Changing The World, 2015.
3. Song H., Nagatsuma T.: Handbook of Terahertz Technologies: Devices and Applications, 2015, pp. 565.
4. Lewis R.A.: A review of terahertz sources, Journal of Physics D: Applied Physics, 2014.
5. Cooke M.: Filling the THz gap with new applications, Semiconductor TODAY, Compounds&Advanced Silicon,Vol. 2 2007.
6. Lee C.H.: Microwave Photonics, Second Edition, 2013, pp. 441.
7. Chan W.L., Deibel J., Mittleman D.M.: Imaging with terahertz radiation, Reports on Progress in Physics, 2007, vol. 70, pp. 1325.
8. Rogalski A., Sizov F.: Terahertz detectors and focal plane arrays, Opto-Electronics Review, 2011, pp. 346–404.
9. NEC company, NEC develops ultra-sensitive terahertz camera, http://www.nec.com/en/press/201411/global_20141111_01.html
10. Yu C., Fan S., Sun Y., & Pickwell-MacPherson E.: The potential of terahertz imaging for cancer diagnosis: A review of investigations to date. Quantitative Imaging in Medicine and Surgery, 2012.
11. Leiss-Holzinger E., Wiesauer K., Stephani H., Heise B., Stifter D., Kriechbaumer B., Spachinger S.J., Gusenbauer C., Withalm G.: Imaging of the inner structure of cave bear teeth by novel non-destructive techniques, Palaeontologia electronic, 2015, vol. 18.
12. Pogson E.M.: Thesis, Terahertz Applications in Medicine, the Environment and Optics, University of Wollongong, Australia, 2012.
13. Freebody M.: Challenges Not Insurmountable for Terahertz Spectroscopy, http://www.photonics.com.
14. Gente R., Koch M.: Monitoring leaf water content with THz and sub-THz waves, Plant Methods, 2015.
15. Gorenflo S., Tauer U., Hinkov I., Lambrecht., Buchner R., Helm H.: Dielectric properties of oil–water complexes using terahertz transmission spectroscopy, Chemical Physics Letters, 2006, vol. 421, pp. 494–498.
16. Walther M., Fischer B. M., Ortner A., Bitzer A., Thoman A., Helm H., Chemical sensing and imaging with pulsed terahertz radiation, Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2010, vol. 397.
17. Liu H., Zhong H., Karpowicz N., Chen Y., Zhang X.: Terahertz Spectroscopy and Imaging for Defense and Security Applications, Proceedings of the IEEE, 2007, vol. 95, pp. 1514–1527.
18. Kapilevich B.Y., Harmer S.W., Bowring N.J.: Non-Imaging Microwave and Millimetre-Wave Sensors for Concealed Object Detection, Taylor & Francis Group, 2015.
19. Koch M., Krok P.: Quality Control of Plastic Joints with THz-Imaging Technique, Application notes, http://www.menlosystems.com.
20. TeTechS, Identifying and Sorting Black Plastic Polymers, http://tetechs.com.
21. Menlo, Discover the World of THz, http://www.menlosystems.com.
22. Hsu D., Lee K., Park J., Woo Y., Im K.: NDE inspection of terahertz waves in wind turbine composites, International Journal Of Precision Engineering and Manufacturing, 2012, vol.13, pp. 1183–1189.
23. TOPTICA Photonics AG Terahertz Applications – Paper Quality Control, http://www.toptica.com.
24. Jordens C., Rutz F., Koch M.: Quality Assurance of Chocolate Products with Terahertz Imaging, European Conference on Non-Destructive Testing, 2006.
25. Zomega Terahertz Corporation, The Terahertz Wave eBook June 2012 Edition, http://dl.z-thz.com.
26. Moriguchi A., Tanaka T., Sakagami T., Hangyo M.: Nondestructive Evaluation of Steel Plate Coated with Corrosion, 13th International Symposium on Nondestructive Characterization of Materials, 20–24, France, 2013.
27. Zimdars D., White J.S., Stuk G., Chernovsky A., Fichter G., Williamson S.: Large Area Terahertz Imaging and Non-Destructive Evaluation Applications, The 4th International Workshop on Ultrasonic and Advanced Methods for Nondestructive Testing and Material Characterization, USA, 2006.
28. Nguyen D.T.: PhD Thesis: Design, modeling, and characterization of innovative THz detectors, Universit´e de Grenoble, 2012.
29. Lewis R.A.: Terahertz Physics, Cambridge University Press, 2012.
30. Lizarraga J., Del-Rio C.: Resolution Capabilities of Future THz Cameras, Radioengineering, 2011, vol. 20, pp. 373–379.
31. Cheng Y., Den Y., Cao J., Xiong X., Bai L., Li Z.: Multi-Wave and Hybrid Imaging Techniques: A New Direction for Nondestructive Testing and Structural Health Monitoring, Sensors, 2013, vol. 13.
32. Czajka P., Garbacz P.: Use Of Hybrid Vision Methods For Diagnostics Of Technical Processes, Maintenance Problems, 2014, pp. 73–85.
33. Garbacz P., Giesko T., Mazurkiewicz A.: Inspection method of aluminium extrusion process, Archives of Civil and Mechanical Engineering, Vol. 15(3), pp. 631–638.
34. Kowalski M., Kastek M., Piszczek M., Życzkowski M., Szustakowski M.: Harmless screening of humans for the detection of concealed objects, Safety and Security Engineering VI, 2015, pp. 215–226.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-b79fb0b6-5eb8-454f-b6b5-1c735a53bf3a