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一組物理學家團隊已經成功開發(fā)了一臺能夠使用太赫茲（THz）輻射捕獲固態(tài)物體內部高分辨率圖像的非線性相機。
在緊急光子學（EPic）實驗室的Marco Peccianti教授的帶領下，Luana Olivieri博士，Juan S. Totero Gongora博士和一組研究人員制造了一種新型的THz攝像機，能夠以前所未有的精度檢測THz電磁波。
使用太赫茲輻射產生的圖像稱為“高光譜”，因為該圖像由像素組成，每個像素都包含該點物體的電磁特征。太赫茲輻射位于電磁波譜中的微波和紅外線之間，就像X射線一樣，很容易穿透紙，衣服和塑料之類的材料，但無害。即使是極精細的生物樣品也可以安全使用。太赫茲成像可以“看到”物體的分子組成，并區(qū)分不同的材料，例如糖和可卡因。
Peccianti教授在解釋其成就的重要性時說：“太赫茲相機的核心挑戰(zhàn)不是收集圖像，而是保存物體的光譜指紋，這些指紋容易被您的技術破壞。這就是我們的重要性。成就在于。圖像的所有細節(jié)的指紋都被保留下來，這樣我們就可以詳細研究對象的性質。”
迄今為止，還沒有能夠捕獲能夠保留太赫茲輻射揭示的所有精細細節(jié)的高光譜圖像的攝像機。
EPic Lab團隊使用單像素相機對具有太赫茲光模式的樣本對象進行成像。他們建造的原型可以檢測物體如何改變THz光的不同模式。通過將這些信息與每個原始圖案的形狀結合起來，相機可以顯示物體的圖像及其化學成分。
太赫茲輻射的來源非常微弱，到目前為止，高光譜成像的保真度有限。為了克服這個問題，蘇塞克斯（Sussex）團隊將標準激光照射到能夠將可見光轉換為太赫茲的獨特非線性材料上。原型相機會在非常接近樣品的位置產生太赫茲電磁波，類似于顯微鏡的工作原理。由于太赫茲波可以在不影響物體的情況下直接穿過物體，因此生成的圖像可以從三個維度揭示物體的形狀和成分。
Totero Gongora博士說：“這是向前邁出的重要一步，因為我們已經證明，我們先前的理論研究中探索的所有可能性不僅可行，而且我們的相機工作得比我們預期的還要好。在制造設備時，我們發(fā)現(xiàn)了幾種方法優(yōu)化成像過程，現(xiàn)在技術穩(wěn)定并且運行良好。我們的下一階段研究將是加快圖像重建過程，并使我們更接近將THz攝像機應用于實際應用；例如機場安全，智能汽車傳感器，制造過程中的質量控制甚至掃描儀來檢測皮膚癌等健康問題。”
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