THz 輻射容易穿透普通的行李、包裹和衣物等,因而THz成像能夠像傳統(tǒng)的X射線透射成像那樣反映出隱藏武器的形狀信息。如2005年N.Karpowicz等利用0.2THz耿氏(Gunn)振蕩器作為連續(xù)波THz源、肖特基(Schottky) 二極管作為探測器構(gòu)建了 THz 透射和反射成像系統(tǒng),并實現(xiàn)了公文包內(nèi)隱藏刀具的透射成像,該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、成本低廉、快速測量等優(yōu)點(diǎn)。在2006 年的激光與電光學(xué)會議(CLEO2006)上,美國 Pi-com
etrix 公司報道了一種脈沖式 THz 成像儀 QA- 1000。與Karpowicz 的系統(tǒng)不同的是,QA- 1000 采用脈沖源,THz 輻射與物體相互作用的時域和頻域(光譜)信息能同時得到,因而還具有鑒別物質(zhì)的能力,當(dāng)然系統(tǒng)的光學(xué)復(fù)雜度較大,掃描速度也有待提高。如果只考慮形狀識別,連續(xù)式成像系統(tǒng)(即只采集透射或反射波的強(qiáng)度圖像)就足夠了。
目前,采用其它連續(xù)式 THz 光源的系統(tǒng)也相繼出現(xiàn),如A.Dobroiu 等人選擇返波管(BWO),由于 BWO 的輸出波束具有較高的質(zhì)量和功率,圖像的分辨率和信噪比相應(yīng)提高;最近,量子級聯(lián)激光器(QCL)和自由電子激光器(FEL)與焦平面陣列探測器聯(lián)合實現(xiàn)實時成像的THz 系統(tǒng)也被提出。但是,BWO 和 FEL 這兩種輻射源均比較笨重,QCL 需要在低溫環(huán)境下工作,這些因素將限制它們的應(yīng)用范圍。
基于物質(zhì)成分的識別
為了檢測無特定形狀的違禁品,必須依據(jù)該類物質(zhì)自有的物理或化學(xué)特性,比如雙能 X 射線成像技術(shù)根據(jù)有效原子序數(shù)和電子密度來鑒別是否存在可疑物質(zhì),但對于種類繁多的有機(jī)物,僅通過上述兩個物理量仍無法實現(xiàn)準(zhǔn)確鑒別,更有效的方法應(yīng)該具有在分子水平識別物質(zhì)的能力。由于 THz 光譜為分子的構(gòu)象提供了唯一的標(biāo)識信息(指紋譜),很多研究人員通過實驗和理論模擬探索了根據(jù)THz 光譜檢測違禁品的可行性,證實了常見爆炸物和毒品在 THz 波段有特征吸收。