上海理工大學團隊研制成功新型人體安檢儀

上海理工大學日前取得科研新突破，該校專家團隊研制出兩臺“太赫茲人體安檢儀”。不同于目前國內機場使用的金屬探測門和X射線探測儀，新型人體安檢儀能檢測出乘客隨身攜帶的非金屬危險品，如陶瓷刀、工程塑料手槍、有機炸藥等，進一步提升了安檢能級。

該團隊還研制出了“遠距離太赫茲成像安檢儀”，適用于大型園區等大流量公共場所。儀器一旦顯示有人攜帶可疑物品，安檢人員即可對其進行檢查，消除安全隱患。

據悉，“太赫茲”（THz）是一個頻率單位，1太赫茲等于10的12次方赫茲。頻率在0.1—10THz的電磁波，稱作“太赫茲波”，其波長介于遠紅外光與毫米波之間。據上海理工大學光電學院院長莊松林院士介紹，在電磁波家族中，太赫茲波的地位很特殊，由于它處于微波電子學與紅外光子學的交叉、過渡區域，而且沒有太赫茲源和檢測器，很長時間里科學界缺乏系統研究。從上世紀90年代起，科研人員開始研發太赫茲源和檢測器，使太赫茲科技成為全球科技前沿。

據悉，2012年，美國已將成批太赫茲人體安檢儀引入機場安檢系統，防止貼身攜帶有機炸藥等危險品的恐怖分子登機。美國國防部先進研究項目局（DARPA）、美國航空航天局（NASA）等機構投入重金，把太赫茲波用于軍事、太空探測項目。日本政府將其列為“國家支柱技術十大重點戰略目標”之首，宣稱將在2020年東京奧運會時實現太赫茲高速通信，速度為每秒100千兆，是目前LTE網絡的1000倍。

我國在太赫茲領域也有布局，已設立973計劃項目，組織南京、上海、四川、天津等地的高校和科研院所開展研究。其中，上海理工大學是唯一承擔設備系統的單位。在科技部、國家自然科學基金委、上海市科委等部門的支持下，莊松林院士領銜的團隊掌握了太赫茲源、功能器件等核心技術，研制出具有自主知識產權的94GHz（1000GHz=1THz）人體安檢儀樣機。

在上理工實驗室，接受安檢者踏上檢測平臺，面朝太赫茲源雙臂上舉。3秒內，儀器的顯示屏就出現了“透視”人形。如果隨身攜帶危險品，人形相應部位會有黑色陰影。生就“火眼金睛”，是因為太赫茲波穿透性極強，對衣服及各種包裝物的透過率在95%以上。與X光不同，太赫茲波的光子能量很低，輻射量僅為手機接通時的1/10，照射后對人體不會有任何傷害。

上理工上海市現代光學系統重點實驗室常務副主任朱亦鳴教授介紹說，儀器采用太赫茲多探頭探測、主動式成像、高速光機掃描等先進技術，成像分辨率達到2.5厘米，能識別出隨身攜帶的打火機，掃描時間為3秒每幀，解決了被動式太赫茲人體成像系統普遍存在的掃描時間長、分辨率不高等技術難題。

由于有透視功能，這種儀器幾年前在美國使用時，被媒體稱作“裸體安檢”，引發公眾質疑。為此，美國技術人員對儀器成像做了特殊處理——只顯示疑似危險品，而把人體隱私部位模糊掉。上海研發的安檢儀也是如此，受檢者不必擔心隱私泄露。

據估算，太赫茲人體安檢儀在國內機場、火車站廣泛運用后，市場銷售額將達到150億元。面對巨大的市場前景，科研團隊即將展開新一代樣機研發，使圖像分辨率達到1.5厘米，掃描時間縮短至1.3秒每幀。

此外，原理相仿的遠距離太赫茲成像安檢儀也是市場上的“香餑餑”。這種掃描距離達15米、掃描時間1秒每幀、精度6厘米的儀器，能對公共場所大客流進行遠距離掃描，篩查出攜帶危險品的可疑分子。目前，市科委正在積極推動上理工與大型園區開展合作。

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