太赫兹无损检测

太赫兹无损检测涉及发生在太赫兹电磁辐射领域的设备和分析技术。 这些设备和技术可以在不造成损坏的情况下评估材料、组件或系统的特性。

太赫兹成像是一种新兴且重要的无损评估 (NDE) 技术，用于制药、生物医学、安全、材料表征和航空航天工业中的介电（不导电，即绝缘体）材料分析和质量控制。 事实证明，它在检查油漆和涂料层、检测陶瓷和复合材料的结构缺陷以及对绘画和手稿的物理结构成像方面非常有效。 使用太赫兹波进行无损评估可以检查多层结构，并可以识别异物夹杂物、脱粘和分层、机械冲击损坏、热损坏以及水或液压油渗入等异常情况。 这种新方法可以在许多材料表征应用行业中发挥重要作用，其中精确厚度映射（以确保产品内部和产品之间的产品尺寸公差）和密度映射（以确保产品和产品中的产品质量） 从产品到产品）是必需的。

传感器和仪器在 0.1 至 10 THz 范围内用于无损评估，包括检测。

太赫兹密度厚度成像仪是一种无损检测方法，它使用太赫兹能量对电介质、陶瓷和复合材料进行密度和厚度测绘。 这种非接触式单面太赫兹电磁测量和成像方法可表征介电（绝缘）材料的微观结构和厚度变化。 该方法已针对航天飞机外部储罐喷涂的泡沫绝缘材料进行了演示，并被设计用作当前和未来 NASA 热保护系统和其他介电材料检查应用的检查方法，在这些应用中，由于以下原因无法与样品接触 脆性，使用超声波方法是不切实际的。

旋转光谱学使用频率范围为 0.1 至 4 太赫兹 (THz) 的电磁辐射。 该范围包括毫米范围的波长，对化学分子特别敏感。 由此产生的太赫兹吸收产生了一种独特且可重复的光谱模式，可以识别材料。

太赫兹波雷达可以探测气体泄漏、化学品和核材料。 在现场测试中，太赫兹波雷达从 60 米外检测到了 10 ppm 水平的化学物质。 该方法可用于在任何天气下昼夜工作的栅栏线或飞机安装系统。 它可以定位和跟踪化学和放射性羽流。 可以感知核电站放射性羽流的太赫兹波雷达已经根据空气中辐射引起的电离效应探测到几公里外的羽流。

太赫兹断层扫描技术是一种非破坏性方法，可以使用太赫兹脉冲束或毫米范围的源来定位 3D 对象。 这些技术包括断层扫描、断层合成、合成孔径雷达和飞行时间。 这种技术可以在几十厘米大小的物体中解析出小于一毫米尺度的细节。

安全成像目前是通过主动和被动方法完成的。 有源系统用太赫兹辐射照射对象，而无源系统仅观察对象自然产生的辐射。

显然，被动系统本质上是安全的，而有人认为任何形式的人体辐射都是不可取的。

使用主动照明光源的目的主要是为了使信噪比更好。 这类似于当环境照明水平太低时在标准光学相机上使用闪光灯。

出于安全成像目的，工作频率通常在 0.1 THz 至 0.8 THz（100 GHz 至 800 GHz）范围内。 在这个范围内，皮肤是不透明的，因此成像系统可以透过衣服和头发看到，但不能看到身体内部。 此类活动存在隐私问题，尤其是在活动系统周围，因为活动系统具有更高质量的图像，可以显示非常详细的信息。