Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 19

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  terahertz radiation
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
The article presents the main research directions of the project implemented by the consortium under the National Defence and Security Program: "Development of modern, breakthrough technologies for state security and defence", codename "SZAFIR". During the implementation of the project, the possibilities of using terahertz radiation will be examined for diagnostic tests of components crucial for defence and security, such as solid rocket fuels, aramid fibre-based composites (bulletproof vests, helmets, pyrotechnic suits), and polymer composites reinforced with glass and carbon fibres (aircraft elements). As a result of research, the interaction of tetheric radiation with materials of these components will be analysed, followed by the development of a methodology for determining their defects. This will result in creating innovative dedicated stations for non-destructive testing of these components. Neural network-based advanced signal processing and artificial intelligence algorithms will be used for automatic diagnostics of key components, improve the process of their control and therefore increase the safety of people and military equipment.
PL
W artykule przedstawiono główne kierunki badawcze projektu TeraDiag realizowanego przez konsorcjum (WITU, IOE WAT, ITWL oraz LTT) w ramach programu NCBR na rzecz obronności i bezpieczeństwa państwa pn. "Rozwój nowoczesnych, przełomowych technologii służących bezpieczeństwu i obronności państwa” pk. "SZAFIR". W trakcie realizacji projektu zostaną zbadane możliwości zastosowania promieniowania terahercowego do badań diagnostycznych kluczowych dla obronności i bezpieczeństwa komponentów, takich jak stałe paliwa rakietowe, kompozyty na bazie włókien aramidowych (kamizelki kuloodporne, hełmy, kombinezony pirotechniczne), kompozyty polimerowe wzmacniane włóknami szklanymi i węglowymi (elementy statków powietrznych).W wyniku prac badawczych przeprowadzona będzie analiza oddziaływania promieniowania terahercowego anetz materiałami tych komponentów a następnie opracowana metodyka wyznaczania ich defektów. W rezultacie powstaną nowatorskie dedykowane co najmniej dwa stanowiska do badań nieniszczących tych komponentów. Zaawansowane algorytmy przetwarzania sygnałów i sztucznej inteligencji bazujące na sieciach neuronowych pozwolą na automatyczną diagnostykę kluczowych komponentów, przyczynią się do polepszenia procesu ich kontroli, a przez to poprawią bezpieczeństwo ludzi i sprzętu wojskowego.
EN
The non-destructive testing methods (NDT) are gaining significant attention due to their ability to monitor the objects structure without causing their damage. In recent years, studies focused on NDT have been directed towards imaging with the use of the terahertz (THz) waves. The presented study describes terahertz imaging-based NDT method and testing results on selected military-designated materials with intentionally introduced defects. The main aim of the work was to clearly detect various discontinuities in materials interior and thus, to show the possibilities of the newly developed terahertz-based testing method in transmission mode. The results confirmed high applicability of THz waves for monitoring various materials where each implemented flaw was easily distinguished. Therefore, the presented method looks promising for real applications in everyday practice.
PL
W prezentowanej pracy opisano zastosowanie metody obrazowania nieniszczącego przy wykorzystaniu promieniowania terahercowego. Badaniom poddano wybrane grupy materiałów kompozytowych znajdujących zastosowanie w wojsku, które miały celowo wprowadzone defekty. Głównym celem pracy było wyraźne wykrycie różnych nieciągłości we wnętrzu materiałów kompozytowych, a tym samym pokazanie możliwości nowo opracowanej metody testowania opartej na zastosowaniu promieniowania terahercowego w trybie transmisyjnym. Metoda terahercowa w trybie transmisyjnym, gdzie generator promieniowania i detektor znajdowały się po przeciwnej stronie próbki. W wyniku badań wykryte zostały wszystkie defekty celowo wprowadzone do analizowanych materiałów kompozytowych, wśród których wyróżniono: kompozyty wzmocnione włóknem aramidowym, gazogenerator, wkład do kamizelki kuloodpornej. W ramach tej pracy przedstawiono przykłady efektywnego wykorzystania promieniowania terahercowego jako metody badań nieniszczących oraz potencjalne zastosowanie w monitorowaniu materiałów o przeznaczeniu wojskowym. Wyniki dowiodły, że metoda terahercowa jest w stanie wykryć wady ukryte w kompozytach wzmocnionych włóknami aramidowymi, gazogeneratorze i wkładzie do kamizelki kuloodpornej. Wyniki przedstawione w postaci zdjęć cechowała wyższa jakość w odniesieniu do danych literaturowych.
EN
Composites are materials that have replaced traditional construction materials in numerous applications in various fields. Due to the possibility of creating the required material properties, fiber-reinforced composites are most often used. Despite competition from carbon and aramid fibers, the earliest glass fibers produced are used in many applications. One of the areas where glass fiber reinforced composites (GFRP) make a significant contribution to structural applications is aviation. Because both during production and operation, composites are exposed to damage, which often occurs in the internal structure of the composite, works are being carried out to develop the most effective method of non-destructive testing to detect such damage. The article presents a comparison of the results of non-destructive testing of glass fiber-reinforced composite samples. A comparison of the results of the possibility of detecting defects in the form of milled holes of different diameters and depths inside the samples was made. These damages are not optically visible on both surfaces of the samples. In non-destructive testing, infrared thermography and transmission terahertz methods were used. The obtained results indicate a great possibility of using terahertz radiation, especially in thicker structures of the GFRP composite, where thermographic methods are not as effective as in thin ones.
PL
Kompozyty to materiały, które zastąpiły tradycyjne materiały konstrukcyjne w licznych zastosowaniach w różnych dziedzinach. Ze względu na możliwość tworzenia wymaganych właściwości materiału, najczęściej stosuje się kompozyty wzmacniane włóknami. Pomimo konkurencji ze strony włókien węglowych i aramidowych, najwcześniej wyprodukowane włókna szklane są wykorzystywane w wielu zastosowaniach. Jednym z obszarów, w którym kompozyty wzmocnione włóknem szklanym (GFRP) wnoszą znaczący wkład w zastosowania konstrukcyjne, jest lotnictwo. Ponieważ zarówno w trakcie produkcji, jak i eksploatacji kompozyty narażone są na uszkodzenia, które często występują w strukturze wewnętrznej kompozytu, prowadzone są prace nad opracowaniem najskuteczniejszej metody badań nieniszczących pozwalających wykryć takie uszkodzenia. W artykule przedstawiono porównanie wyników badań nieniszczących próbek kompozytów wzmocnionych włóknem szklanym. Dokonano porównania wyników możliwości wykrywania defektów w postaci wyfrezowanych otworów o różnej średnicy i głębokości wewnątrz próbek. Uszkodzenia te nie są widoczne optycznie na obu powierzchniach próbek. W badaniach nieniszczących wykorzystano termografię w podczerwieni i transmisyjną metodę terahercową. Uzyskane wyniki wskazują na duże możliwości wykorzystania promieniowania terahercowego, zwłaszcza w grubszych strukturach kompozytu GFRP, gdzie metody termograficzne nie są tak skuteczne jak w strukturach cienkich.
PL
Powszechnie uważa się, że zakres THz będzie podstawą przyszłych sieci 6G i nie podlega wątpliwości, że konieczne jest opracowywanie rozwiązań zwiększających możliwości przesyłowe tego typu systemów. Przedstawione badania mają na celu eksplorację możliwości multipleksacji terahercowych kanałów transmisji danych z wykorzystaniem struktur dyfrakcyjnych, przekierowujących promieniowanie w wiele punktów ogniskowych. W celu zaprojektowania tego typu elementów, opracowano i zaimplementowano algorytmy optymalizacyjne (w tym unikatowy algorytm, bazujący na splotowej dyfrakcyjnej sieci neuronowej). Opracowane struktury mogą z powodzeniem być stosowane dla dużego zakresu częstotliwości terahercowych i sub-terahercowych, umożliwiając tym samym multipleksację kanałów transmisji danych w przyszłych sieciach telekomunikacyjnych, niezależnie od wykorzystywanego przez nie pasma.
EN
It is commonly believed, that THz waves will be the base of the future 6G telecommunication systems and all development of methods increasing the bandwidth of those systems is necessary. The novel solutions for the designing and optimization, based on the diffractive optical elements for the THz spectral range, have been proposed in this work. Described structures allow redirecting THz radiation into multiple focal points, also with frequency separation. The design and optimization algorithms for the diffractive elements have been developed and implemented (including a unique method, based on the convolutional diffractive neural network). Designed structures can work in a wide range of terahertz and sub-terahertz radiation. Therefore, they can be considered an appealing solution, regardless of the band, used by future telecommunication systems.
5
Content available remote ZnO-based terahertz quantum cascade lasers
EN
High-power terahertz sources operating at room-temperature are promising for many applications such as explosive materials detection, non-invasive medical imaging, and high speed telecommunication. Here we report the results of a simulation study, which shows the significantly improved performance of room-temperature terahertz quantum cascade lasers (THz QCLs) based on a ZnMgO/ZnO material system employing a 2-well design scheme with variable barrier heights and a delta-doped injector well. We found that by varying and optimizing constituent layer widths and doping level of the injector well, high power performance of THz QCLs can be achieved at room temperature: optical gain and radiation frequency is varied from 108 cm−1 @ 2.18 THz to 300 cm−1 @ 4.96 THz. These results show that among II–VI compounds the ZnMgO/ZnO material system is optimally suited for high-performance room-temperature THz QCLs.
EN
The use of terahertz-based techniques has grown very fast since they are capable of performing evaluations at molecular level, being very suitable for the analysis of biological samples and biomaterials such as those for contact lenses. These biomaterials are continuously evolving to enhance the lens wearer’s comfort by improving their hydration state and surface wettability. Therefore, this study examines a novel terahertz system for the assessment of the temporary in vitro dehydration of hydrogel contact lenses, which provides a new index to assess their state of hydration. Several conventional and silicone hydrogel contact lenses and lens care solutions were analysed. Traditional methods such as the gravimetric determination of water content and the measurement of the static contact angle were also carried out for the validation of the developed system. The dehydration rate measurements of contact lenses obtained with the proposed system correlated with the values provided by traditional methods. As a whole, conventional hydrogel contact lenses exhibited the lowest values for dehydration rate. The tests conducted on various solutions showed a correlation between the wetting action of the solution and the dehydration rate of the contact lens material.
PL
W artykule przedstawiono wyniki wstępnych prac eksperymentalnych dotyczących techniki terahercowej. Przedstawiono wybrane wyniki uzyskane z użycia skanera terahercowego do wykrywania ukrytej broni oraz wykrywania komórek wypełnionych wodą w kompozytach typu plaster miodu. Uzyskane wyniki wskazują na duży potencjał zastosowania promieniowania terahercowego również w innych aplikacjach wskazanych w tym artykule.
EN
Some results of first experiments on terahertz technology are presented in the paper. A terahertz scanner was used to detect the weapons and cells of a honeycomb composite filled with water. Received results indicate that there is a large potential for using the terahertz radiation in other applications indicated in the paper.
8
Content available remote Technologia wytwarzania terahercowych laserów kaskadowych
PL
W artykule przedstawiono technologię wytwarzania terahercowych laserów kaskadowych z warstwami metalicznymi pełniącymi rolę płaszczy falowodów. Obszar aktywny tych laserów składa się z 228 powtórzeń modułu zbudowanego ze sprzężonych studni potencjału Al0,15Ga0,85As/GaAs. W pracy przedstawiono pełny cykl technologiczny wytwarzania lasera terahercowego, obejmujący osadzanie warstw metalicznych, łączenie obszarów aktywnych laserów z podłożem zastępczym, usuwanie podłoża i warstwy stopującej (warstwy AlAs zatrzymującej trawienie podłoża GaAs, pełniącej funkcję technologiczną podczas usuwania podłoża) i następnie formowanie falowodu grzbietowego. Według tego schematu technologicznego wykonano trzy serie laserów, w których zastosowano różne płaszcze metaliczne (5 nm Ti/ 300 nm Au; 5 nm Ti/ 300 nm Cu; 5 nm Ti/ 300 nm Ag). Uzyskane lasery charakteryzowały się gęstościami prądu progowego na poziomie Jth ~ 1,2 kA/cm2 oraz maksymalną temperaturą pracy Tmax=140 K.
EN
In the paper, the fabrication of terahertz quantum cascade lasers equipped with metallic layers playing the role of waveguide claddings is presented. Its operation is based on 3-quantum-well (3QW) modules, where the GaAs QWs are separated by Al0.15Ga0.85As barriers. The laser's active region is built by stacking the 228 modules. The scheme of processing of THz QCLs with metal – metal waveguides is shown, covering metal layer deposition, wafer bonding, removing of the substrate with etch stop layer (an AlAs layer used for terminating of the GaAs substrate etching, so playing the technological role during the substrate removal process). The fabrication of ridge structure is also presented. According to this scheme three series of the lasers were fabricated. The lasers with 5 nm Ti/ 300 nm Au, 5 nm Ti/ 300 nm Cu, 5 nm Ti/ 300 nm Ag as waveguide layers were made. The fabricated lasers have threshold current densities Jth ~ 1.2 kA/cm2 and the maximum operating temperature was Tmax = 140K.
PL
Artykuł przedstawia nowatorskie podejście do zagadnienia odczytu sygnałów z tranzystorowych detektorów terahercowych. Zaproponowane rozwiązanie bazuje na idei wzmacniacza z przetwarzaniem, ale zostało udoskonalone i dostosowane na potrzeby wielokanałowego przetwarzania sygnałów. Na początku autorzy krótko charakteryzują promieniowanie terahercowe oraz przedstawiają tranzystorowe detektory THz. Następnie skrótowo opisany jest wzmacniacz z przetwarzaniem oraz jego wielokanałowa, scalona realizacja.
EN
This paper describes the unique approach for FET-based detectors readout. Proposed solution is based on a chopper amplifier concept, enhanced and adapted for multichannel signal processing. At the beginning the terahertz radiation is characterized and the FET-based detectors are introduced. Then, chopper stabilization technique is briefly presented and the multichannel, integrated version of chopper amplifier is described.
10
Content available remote Skanowanie ciała w zakresie THz i MMW - krótki przegląd i badania własne
PL
W niniejszym artykule scharakteryzowano kilka dostępnych na rynku oraz będących w stanie zaawansowanego rozwoju systemów do skanowania ludzi wykorzystujacych fale terahercowe i milimetrowe. Na tym tle zaprezentowano opracowany w WAT system skanowania wraz z modułem przetwarzania i fuzji obrazów.
EN
This paper presents state of the art and emerging body scanners operating in the terahertz and millimeter waves ranges. On this background, a passive scanning system developed in WAT is briefly characterized and its image processing and image fusion modules are described.
11
Content available remote Construction and evaluation of the terahertz human phantom
EN
We report on construction and evaluation of a moving wirelessly-controlled thermal phantom for testing cameras working in the terahertz range (0.1-3.0THz). A terahertz camera operating at 0.25 THz and a standard thermal camera were used for tests. We compared the images taken for the phantom and a man and we obtained satisfactory similarities both for naked as well as dressed objects with hidden items (guns, knives, bombs). The temperature stability of the phantom is also sufficient for evaluation of the cameras.
PL
Przedstawiono konstrukcję i badania ruchomego zdalnie sterowanego fantomu termalnego człowieka opracowanego do testów kamer terahercowych (0,1-3,0THz). Do testów użyto kamery terahercowej pracującej w zakresie 0,25THz i kamery termalnej. Uzyskano bardzo dobre podobieństwo pomiędzy obrazami w zakresie THz dla człowieka oraz fantomu oraz satysfakcjonującą stabilność termalną fantomu.
12
Content available remote Analiza numeryczna absorberów metamateriałowych dla zakresu terahercowego
PL
Przy użyciu pakietu programów CST Microwave Studio zaprojektowano szereg struktur metamateriałowych realizujących funkcje absorberów terahercowych. Komórka elementarna sieci tych metamateriałów składa się z elementów metalowych położonych na dwóch równoległych powierzchniach, oddzielonych warstwą dielektryka, wykonanych na podłożu z wysokorezystywnego krzemu. Symulacje numeryczne pozwoliły wyznaczyć współczynniki transmisji i odbicia fal elektromagnetycznych na granicy ośrodka metamateriałowego i próżni oraz absorpcję promieniowania terahercowego przez strukturę metamateriałową w funkcji częstotliwości. Analiza numeryczna potwierdziła występowanie silnej, selektywnej absorpcji promieniowania terahercowego przez zaprojektowane metamateriały. Przeprowadzono również analizę oddziaływań fal terahercowych z rozważanymi metamateriałami posługując się modelem linii transmisyjnej.
EN
Using CST Microwave Studio programming package, a series of structures performing the functions of terahertz metamaterial absorbers were designed. A unit cell of such metamaterials consists of two-layer metal structures, separated by a thin layer of dielectric material, deposited on the substrate of high-resistive silicon. The simulations allowed the determination of transmission, reflection and absorption parameters for electromagnetic waves on the boundary between metamaterial medium and vacuum as a function of frequency. Numerical analysis confirmed the presence of a strong, selective absorption of terahertz radiation by designed metamaterials. The analysis of the interaction of terahertz radiation with the considered metamaterials based on the equivalent transmission line model was also done.
PL
W pracy przedstawiono właściwości promieniowania terahercowego oraz ich wykorzystanie w urządzeniach i systemach wykrywania ukrytych (np. pod ubraniem człowieka) materiałów wybuchowych i broni. Nie uwzględniono również innych szybko rozwijających się kierunków - medycyny, farmacji i chemii.
EN
This paper presents advantages of terahertz radiation and its applications in detection of hidden (e.g. under clothes) explosives and weapons. Others applications like medical, pharmaceutical and chemical are not considered.
PL
W artykule opisano technikę pomiarów spektrometrycznych w dziedzinie czasu (TDS-THz). Przedstawiono układ badawczy do tego typu pomiarów oraz omówiono metodykę przygotowania próbek materiałów niebezpiecznych. Przedstawiono również wyniki pomiarów uzyskane tą metodą.
EN
This paper describes Time Domain Spectroscopy technigue (TDS). Next, a research system for this kind of measurements and methodology of sample peparation. Results of measyrements are also presented.
PL
W artykule opisano właściwości promieniowania terahercowego oraz techniki pomiarów spektrometrycznych - Fourierowskiej (FTIR) i czasowej (TDS-THz). Następnie przedstawiono metodykę wyznaczania ze zmierzonego widma - współczynnika absorpcji, współczynnika załamania i emisyjności, które są charakterystycznymi parametrami materiałowymi. Opisano sposób wykonania próbki heksogenu, wyniki pomiarów transmisyjnych metodą FTIR oraz wyznaczono wymienione wyżej współczynniki.
EN
This paper presents advantages of terahertz radiation and describes spectrometric techniques for this region - Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Time Domain Spectroscopy (TDS). Next, a methodology of determination of some parameters of a material like absorption coefficient, refractive index and emmisivity form a mesured spectrum is presented. Preparation of a sample of RDX, its FTIR spectrum and calculation of the above mentioned parameters is also presented.
PL
W pracy przedstawiono niektóre właściwości promieniowania terahercowego. Bazując na nich starano się przedstawić ich wykorzystanie w urządzeniach i systemach pozwalających wykrywać i identyfikować materiały niebezpieczne zamaskowane (np. ukryte pod ubraniem). Przedstawiono również trudności techniczne, jakie napotyka ta dziedzina.
EN
This paper presents advantages of terahertz radiation and its applications in detection and identyfication of hidden (e.g. under clothes) explosives and weapons. Two regimes (active and passive) are presented. Authors try to introduce also various types of method of detection and difficulties connected with this subject.
17
Content available Terahertz photomixer
EN
The paper gives a review of continuous wave optical devices called THz photomixers used for excitation and detection of the terahertz radiation. Possible structures of the terahertz photomixers are classified and described.
18
EN
The main candidate to be a practical and low cost high power THz source is the intersubband-based quantum cascade laser, which can have a tremendous impact in many practical applications, including last mile and indoor telecommunication systems. In this review we discuss current challenges for THz intersubband device development from a microscopic point of view. Next summarize the search for new mechanisms and structure designs that can lead to intersubband gain without population inversion. This is a very important topic of current research, since is both an extremely elegant phenomenon from the basic physics of view and crucial for effective lasing in the THz range. The reason is that scattering phenomena can lead to level broadenings of the same order of magnitude of the lasing transitions, making population inversion by carrier injection in upper lasing subbands extremely difficult. Previous work in the literature is compared and contrasted with a new scheme that may lead to high temperature lasing by engineering the nonequilibrium population inversion with a combination of band structure and many body effects mediated by a k-space filter.
EN
The paper outlines operation principles of bolometers used for detection of electromagnetic radiation in the range from microwaves, through terahertz radiation to x-rays. Materials used in the manufacturing of bolometers are presented. Representative state of the art bolometers are presented, including superconducting and guantum effect bolometers. Selected technical, industrial and military applications of bolometers are presented. Moreover, selected bolometers and bolometer arrays are presented, as well as their applications.
PL
W artykule przedstawiono zasadę działania bolometrów wykorzystywanych do detekcji promieniowania elektromagnetycznego w zakresie od mikrofal, przez promieniowanie terahercowe do promieniowania X. Omówiono materiały stosowanych w konstrukcji bolometrów. Przedstawiono reprezentatywne rozwiązania konstrukcyjne nowoczesnych bolometrów, w tym bolometry nadprzewodzące oraz bolometry wykorzystujące zjawiska kwantowe. Zaprezentowano wybrane techniczne, przemysłowe i wojskowe zastosowania bolometrów.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.