微觀世界的運行，在我們視線之外；但它走進應用領域後給我們帶來的便利，卻是可感的。這也是科技的神奇之處。
今年2月份，無接觸測溫安檢一體機在合肥地鐵一亮相就引發關注。這種無接觸測溫安檢一體機看起來貌不驚人，但它同時具備太赫茲安檢、紅外測溫功能，僅需被檢人員正常步行通過安檢區域，即可完成安檢及測溫，所有違禁品在它面前無所遁形，實現全過程「無接觸」。
據悉，這種神奇的儀器，就來自於合肥高新區一家企業。太赫茲，這個有點拗口的名詞是什麼？它有哪些神奇之處？它是怎麼「隔空」揪出那些「違禁品」的？未來，太赫茲還可以在哪些領域大顯身手？……針對這些讀者關心的問題，日前，記者前往這家企業，採訪了博微太赫茲公司技術專家塗昊博士，將這些問號一一拉直。
01
大眾吐槽
安檢如何不再貼身進行
今年疫情以來，安檢除了金屬掃棒、安檢門、手檢之外，在安檢之前加入了人工「測溫」，也是近距離貼身。有人表示，這樣的安檢方式還存在一定交叉感染風險。此外，傳統安檢的效率問題，也一直飽受詬病。據統計，全人工安檢可能每小時只能安檢300人左右，而且安檢人員工作量和體能消耗是非常大。如果在一些人流量比較大的地方，比如地鐵、高鐵這樣的場景，可能會出現聚集擁堵的情況。
在一些重要節點，總是可以凸顯科技的力量。這些傳統安檢方式正在面對的問題，讓無接觸測溫安檢一體機的出現適逢其時。據悉，無接觸測溫安檢一體機除了安檢測溫過程不需要人員接觸，此外速度還而非常快——每個小時可以安檢測溫1500人左右，不僅把安檢人員從繁重的勞動中解放了出來，還有效降低交叉感染的發生。
02
專家介紹
太赫茲波到底是什麼
那麼，什麼是太赫茲？太赫茲安檢儀有什麼硬體在支撐，可以對違禁品做到察微析疑？它的大致工作原理是什麼？
博微太赫茲公司研究院副院長塗昊博士介紹，太赫茲是一種電磁波，在我們生活中，我們肉眼可以看到的紅橙黃綠青藍紫等可見光也是一種電磁波。其實，電磁波是個大家族，從頻率由低到高可以大致分為無線電波、微波、太赫茲、紅外線、可見光、紫外線、X射線。而在上世紀80年代以前，科學家一直難以獲得頻率在0.1到10太赫茲之間的電磁波，即太赫茲波，一度形成了神秘的「太赫茲空隙」。上世紀末，經過科學家的不懈努力，在太赫茲波的產生、傳輸和探測等技術方面都有很大的發展，「太赫茲空隙」也逐漸得到填補。
2004年，美國政府將太赫茲技術評為「改變未來世界的十大技術」之一，也投入很多的資金和研發力量，進行太赫茲組件和系統的研發。2005年，日本政府也是將太赫茲技術列為「國家支柱十大重點戰略技術」 之首。我國在2005和2014年專門召開了「香山科技會議」 ，制定了太赫茲技術的發展藍圖。
03
走向應用
讓常規違禁品無所遁形
太赫茲作為電磁波大家族的一員，它從理論走到生活應用中，離不開整個技術的進步，科學研究的發展。
近年來，國內很多高校做了相關研發創新工作、基礎性的研究，為後期做了很好的鋪墊。中國電科集團旗下的13所和55所自主研發的太赫茲晶片對我國的太赫茲技術突破起到了很大作用。
位於合肥高新區的博微太赫茲率先將太赫茲技術進行了商業轉化，打造出產品，並形成了批量市場訂單，這樣也進一步拉動了上遊元器件發展，帶動了整個產業的蓬勃發展。
塗昊介紹，具體到安檢儀來說，其工作原理是這樣的。太赫茲波具有很強的穿透性，我們人體也會產生這種太赫茲波，並向外輻射。太赫茲人體安檢儀被動接受人體散發出來的太赫茲波，利用人體表物品對太赫茲波的遮擋，經處理轉換後，形成人體的二維太赫茲強度圖。當人所穿衣物中隱藏物品時，因為物品對太赫茲波不同程度的吸收和阻攔，使得二維強度圖中對應物品所在的位置和人體背景之間產生強度的對比，來判斷可疑物品的形狀和位置。基於這個原理，再結合人工智慧算法，除金屬以外，一些非金屬，比如液體、膠體、粉末、陶瓷，這些常規的違禁品在太赫茲安檢儀掃描下，都無處遁形。
在對人體隨身攜帶的隱匿物品進行快速成像，並顯示被檢人員的光學圖像，安檢儀同時具備對成像結果進行實時智能分析、識別和報警功能。
此外，根據應用場景不同，公司還研發出另一款車載移動式安全檢查站，它是一個高度集成的安檢方艙。這個方艙，可以裝上車子隨意移動。在臨時有安檢需要的地方，將車開過來直接卸下方艙，展開作業；工作結束，裝上車子拉走。非常靈活，減少了很多場地搭建的問題。
04
隱私保護
安檢儀不會看到「不該看的」
在博微太赫茲公司工作人員的帶領下，記者走進了公司的實驗室。實驗室裡，有多種安檢儀，儘管形態各異，但一個個身手不凡。
在工作人員的引導下，記者走進了一間屋子形狀的設備。3秒鐘，記者的掃描圖像就顯示在一旁的大屏幕上，包括口袋裡的手機和鑰匙輪廓都一一自動做了標記。技術人員告訴記者，這是一臺主動式毫米波人體安檢設備，解析度更高，可以發現幾毫米大小的違禁物品，未來主要用於民航領域。
太赫茲安檢儀可以穿透衣物，發現違禁品，但是否也看到了「不該」看到的東西，對於這種解析度更高的設備，被安檢人在它面前幾乎是纖毫畢現。那麼，如何保護被安檢人的隱私呢？面對記者的疑惑，技術人員解釋：被動式太赫茲安檢儀的解析度目前最高可做到1.5cm左右，成像主要是二維平面圖像，顯示的只是人體的輪廓，隱私部位是看不到的。而解析度更高的毫米波人體安檢設備，不顯示具體成像效果，只顯示人偶效果圖及可疑物品所在位置。所以，完全不要擔心被檢人員的隱私洩露問題。
05
未來延伸
太赫茲還將走得更遠
目前，太赫茲安檢已被廣泛應用於地鐵、檢查站、海關、醫院，還有一些大型活動場館。很顯然，功能強大的太赫茲還應能走得更遠。在科學家的手裡，太赫茲的應用場景還在開拓中。
塗昊介紹，由於太赫茲波對水分子非常敏感，科學家設想，是否可以通過該技術研究皮膚中的水化程度將其應用於一些病理組織的檢測。目前，國內還處在研究的狀態。此外，利用太赫茲對大部分非金屬、非極性材料有較好穿透力可以進行無損檢測。
關於無損檢測曾有一個比較典型的案例。2003年，美國哥倫比亞號太空梭因外置燃料箱的泡沫隔離層出現缺陷導致爆炸。後期，在該起事故調查中，太赫茲時域光譜技術成功檢測出燃料箱隔熱泡沫的預埋缺陷。
此外，塗昊介紹，我們手機信號搭載的信號波也是電磁波家族的成員。未來，移動通信技術永遠是朝著更多的頻譜、更高的頻段擴展，從1G到5G，都是這樣過來的。5G通信所規劃的頻段中就有一部分落在了毫米波頻段，毫米波比微波頻段高，太赫茲比毫米波頻段高，頻段越高帶寬越寬。專家預測，在可預見的未來，6G也必將走入我們的生活。6G網絡是5G網絡之後的延伸，很有可能從毫米波頻段擴展到太赫茲波頻段，如果按照太赫茲波段、頻率和波長來算，6G網絡下載速度可能達每秒100Gbps。而目前所已知和應用的太赫茲技術部分只是較小的部分，很多領域都在進行廣泛的研究，也已經有一些領域產生了一些工業化的成果。
可預期的是，太赫茲未來必將會在很多方面給大家的生活帶來改變。
—THE END—
信息來源：工委辦
運營支持：安徽生活網政務新媒體中心
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原標題：《太赫茲安檢儀：借你「一雙慧眼」讓違禁品無所遁形》
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