国际前沿!全球首款原子太赫兹相机在清远研发成功

依托对不同频率波段的监测,探索物质结构,是科学研究的重要手段之一。

随着科学研究走向精细化,这类手段在国际范围内“卷”起来了。

无损、无害、分辨率高、灵敏度高……

近期,清远就研发出了符合上述要求的物质检测新手段,走在了国际前沿——

记者从华南师范大学(清远)科技创新研究院获悉,近日,清远市天之衡量子科技有限公司(下称“天之衡公司”)成功研发全球首款基于里德堡原子量子效应的太赫兹相机(下称“原子太赫兹相机”)。该相机可通过将穿透物体的太赫兹波(频率在100GHz到10THz区间内的电磁波)转换成可见光,实现对待测物体的成像。

据悉,新研发的原子太赫兹相机所能拍摄的物体尺寸从几厘米到几米不等,其空间分辨率可达到0.1毫米。据了解,此前的太赫兹相机基于半导体技术研发,分辨率在5毫米左右,相比之下,就分辨率而言,原子太赫兹相机得到的1到2个数量级提升。此外,在成像速度,总像素等方面也有2个数量级的提升。

“由于技术局限性,当前基于半导体技术的太赫兹相机应用范围比较窄。”天之衡公司主要负责人之一、华南师范大学物理学院教授张新定跟记者介绍,原子太赫兹相机具有成像速度快、分辨率高、灵敏度高等特点,可应用于安监安防、无损检测和生物样本成像等领域,“目前,在生物体成像领域,常用的检测技术有超声波和X光等,与太赫兹技术面对的需求不同,可形成互补关系。”

“目前该技术的应用场景很多、范围很广,但作为一个全新技术,仍然需要根据市场需求,经过试产试用之后才能实现产品定型量产。”张新定表示,一台量产型原子太赫兹相机的造价将在100万元人民币左右。据研发人员介绍,目前,国际上只有两个课题组做这个方向,另一个课题组在美国,而中国的科研人员已率先开始了该技术的商用化进程。

据悉,天之衡公司曾在两年前发布中国首台套量子微波测量系统,于今年早前发布了国内首款超稳光学谐振腔。

南方+记者陈立楷

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