太赫兹技术在安全检查中的应用预研究

摘要

近十几年来，太赫兹技术随着超快激光技术的进展而得到蓬勃发展。太赫兹辐射通常指的是波长在0.1太赫兹～10太赫兹(波长在3mm～30μm)区间的远红外电磁辐射，其波段位于微波和红外光之间。太赫兹时域光谱技术是20世纪80年代以来发展起来的一种新型光谱测量技术。它以太赫兹辐射作为探测源，利用电光采样或光电导采样方法直接记录太赫兹辐射电场的振幅时间波形，通过傅立叶变换得到测量信号振幅和相位的光谱分布，进而获得材料在太赫兹波段的吸收和色散等信息。 从七十年代初开始，对通过重要出入口(如机场、港口、车站、海关等)的人员所携带的行李物品实施安全检查已成为国际上广泛采用的安全措施。近年来，受动荡的世界格局的影响，公共安全越来越成为各国政府关注的焦点。为了有效地防范和打击犯罪活动的发生和扩展，各国警方都使用新的安全检查技术装备对危险物品、违禁物品有针对性地进行防爆安全检查。太赫兹辐射以它独特的性质有可能成为一种有效的安全检查手段。 本文研究了将太赫兹技术应用于安检的可能性，得到了以下结果：运用太赫兹光谱系统对十种木材的穿透特性进行实验研究，得到了这几种木材的吸收系数曲线与折射率曲线。实验表明，太赫兹辐射对这十种木材有较高的透射率。对六种纸制包装材料的穿透特性进行实验研究，得到了这几种纸制包装材料的吸收系数曲线与折射率曲线。实验表明，太赫兹辐射对这六种纸制包装材料有较高的透射率。对三种纺织物的穿透特性进行实验研究，得到了这几种纺织物的吸收系数曲线与折射率曲线。实验表明，太赫兹辐射可以穿过这三种纺织物。将几种炸药(TNT、HMX、RDX)隐蔽在若干材料(迷彩服、军服、棉布、普通信封、牛皮纸、航空信封、砖片、石片、土片、桦木片)后面，运用太赫兹光谱系统对其进行实验研究，得到了这几种隐蔽炸药的吸收系数曲线。实验表明，太赫兹辐射可以穿透一些材料，并且探测到隐蔽在其后面的炸药。 太赫兹辐射对于电介质材料及塑料、纸箱等包装材料有很强的穿透力，可用来对隐蔽的物品进行成像。本文选取了两种炸药(HMX、RDX)将它们分别隐蔽在三种材料后面(砖片、土片、木片)，得到了它们的太赫兹辐射成像图。通过实验可以看出，利用太赫兹辐射探测目标物体，不仅可以得到物体的轮廓，还有可能鉴定出物体的化学成分，这一特点在安全检查方面具有广阔的应用前景。

目录

文摘

英文文摘

首都师范大学位论文原创性声明及首都师范大学位论文授权使用声明

第一章太赫兹技术综述

第二章太赫兹时域光谱技术与成像技术

第三章新型安全检查技术综述

第四章实验过程与数据处理方法

第五章木材的太赫兹谱研究

第六章信封的太赫兹谱研究

第七章纺织物的太赫兹谱研究

第八章隐蔽炸药的太赫兹谱研究

第九章隐蔽物的太赫兹辐射成像

参考文献

在学期间发表的学术论文

致谢