一张“快照”搞定人体安检

2015年04月10日01:38  来源:科技日报
 
原标题:一张“快照”搞定人体安检

在刚刚落幕的2015汉诺威消费电子、信息及通信博览会(CeBIT2015)上,一种非接触式人体安检系统解决方案引发媒体关注。

“这是世界上第一个基于被动式太赫兹技术的综合安检系统级应用解决方案,它可以根据不同的行业客户需求,将太赫兹人体安检仪与其他现有成熟的安检技术手段相结合,订制出适应不同环境的安检系统,打造全新的、符合客户需求的个性化的安检大环境。”

负责项目研发的中国电子科技集团公司赵振利博士告诉科技日报记者,这套被命名为Terasnap的安检系统,与“又扫又摸”的传统安检方式不同,一张“快照”就能搞定人体安检。

没听说过太赫兹,那你OUT了

Terasnap安检系统的核心是被称为“改变未来世界的十大技术”之一的太赫兹技术。“Tera就是太赫兹的意思。” 赵振利介绍,“太赫兹”原本是一个频率单位(THz),1THz等于10的12次方赫兹。

频率在0.1THz—10THz的电磁波,称作“太赫兹波”。在电磁波家族中,太赫兹波的地位很特殊,频率上它要高于微波,低于红外线;处于宏观经典理论向微观量子理论、电子学向光子学、波动性向粒子性的过渡区域。所以,太赫兹波既不完全适合用光学理论来处理,也不完全适合用微波的理论来研究,是电磁波谱中唯一没有获得充分研究的波段。以至于,这一领域一度被人们“遗忘”,形成了“太赫兹空白”,在上个世纪80年代中后期,才被正式命名为“太赫兹”。

从上世纪90年代起,科研人员开始研发太赫兹源和检测器,使太赫兹科技成为全球科技前沿。2004年,美国麻省理工学院将太赫兹科技评为“改变未来世界的十大技术”之一。美国国防部先进研究项目局、美国航空航天局等机构投入重金,把太赫兹波用于军事、太空探测项目。日本政府将其列为“国家支柱技术十大重点战略目标”之首,宣称将在2020年东京奥运会时实现太赫兹高速通信,速度为每秒100千兆,是目前LTE网络的1000倍。

太赫兹人体安检,不接触不尴尬

由于太赫兹波的波长介于红外线与微波之间,具有很强的穿透性,可以由人体产生并向外辐射。“‘太赫兹人体安检仪’能够被动接收人体发出的太赫兹波,经处理显影人体的二维‘快照’。” 赵振利解释说,当人体所穿衣物中隐藏有物品时,该区域辐射出的太赫兹波即被阻拦,并在“快照”中产生与其他身体部位不一致的阴影,从而探知隐藏物品的所在位置、形状及大小。“这就是‘太赫兹人体安检仪’的基本原理,也是Terasnap安检系统的核心。”

大多数人都有在机场通过安检的经历——在通过安检门时,如果报警声音响起,你将会被请到一旁,安检员手持探测器,进一步细致检测危险物品可能藏匿的位置,如果有必要安检人员还会直接触摸脚腕等位置,以保证无一疏漏。

赵振利博士在接受科技日报采访时表示,安全检查和个人隐私保护似乎是一对不可调和的矛盾,人体安检也一直处在一个尴尬的地带,处理不好极易引发被安检者的反感甚至激化发生冲突。他认为,“非接触式的太赫兹被动安检,巧妙地调和了矛盾,将原本枯燥并且尴尬的接触式安检,变成了一次既有面子又方便高效的科技体验。”

又快又准,安检效率提高10倍

正如前面提到的,Tera是太赫兹的意思,而snap的意思是快拍,“Terasnap安检系统在扫描人体时如同拍一张快照一样便捷。”赵振利说,“安全可靠高效是这套系统的突出特点。”

据介绍,不同于传统安检仪主动发射探测回波,太赫兹安检仪采用被动接受的原理,设备不存在任何的电离或电磁辐射,因此对被检测人员绝对安全。而且不仅可以探测到金属物质,还可以探测到诸如陶瓷刀具、毒品粉末、液态炸药、胶体炸弹等非金属危险物质。此外,设备每小时可检测通过1000人,是传统人工安全检测速度的10倍。

“9·11事件”后,欧美几个少数发达国家最早投入太赫兹技术的研发,并已处于市场垄断地位。为打破技术垄断,中国电子科技集团公司于2010年11月启动太赫兹成像安检系统的项目研制,历时4年研制完成博微太赫兹人体安检仪,并在去年5月举行的第九届中国国际国防电子展览会上首次发布这套设备。

赵振利博士称,太赫兹人体安检仪检测更安全、安检更高效、重量体积更轻便、系统更智能。相对于国外其他同类产品,它无任何辐射,更适于严格的欧盟标准,无需现场基建施工,方便部署,无人值守可以完成智能判图,降低工作人员工作量,同时减少人员堆积,更适于国内大客流的特点;而Terasnap系统可以更加适应国内外不同场景的需求,可以根据机场、火车站、地铁站、公安等系统对于环境不同的需求,进行个性化的定制。(王婷婷)

■延伸阅读

太赫兹支撑后摩尔时代信息技术发展

太赫兹波可应用于生命科学、材料科学、天文学、大气与环境监测、通讯、反恐、国家安全等多个重要领域。业内人士指出,太赫兹是电磁波谱最后的处女地,具有独特的优越性及极重要的应用,是新一代产业的科学技术基础。太赫兹科学综合了电子学与光子学的特色,是典型的交叉前沿科学领域,蕴含着原创性重大机理和方法并亟待突破,具有重大的科学意义。

太赫兹无线通信可以承载更大的信息量,解决目前信息传输受制于带宽的问题,是目前所知的满足大数据无线传输速率通信要求的唯一通信手段。国际通讯联盟已指定下一代地面无线通信的频段0.12THz,太赫兹技术将成为6G或7G通讯的基础,人类将全面进入太赫兹通信时代。太赫兹科学技术也将是后摩尔时代信息技术发展的重要支撑。

太赫兹在分子指纹探测、诊断成像、安全反恐、天文研究等方面也具有重大的科学价值和广阔的应用前景。而随着激光技术进入太赫兹波段,为太赫兹开发带来了最具竞争力的光源,同时也为太赫兹研究打开了新天地。

目前,笼统的说太赫兹技术的研究主要围绕三大部分内容展开,太赫兹产生源、太赫兹探测和应用研究。目前最大的困难还是没有高功率便携式连续可调的成本较低的太赫兹发射源和满足现实要求的滤光片。

(来源:科技日报)

(责编:王凤一(实习生)、马丽)

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