根据Maims Consulting的一份报告,东京工业大学和日本理化学研究所的科学家已经开发出一种灵活,便携式和通用的太赫兹(THz)摄像机传感器阵列。这种新型的太赫兹传感器阵列克服了传统太赫兹相机在体积和刚性方面的缺点。
由于它的高灵敏度,很强的适应性以及易于拍摄形状不规则的物体,因此它是有效控制复杂设备质量的潜在工具。在当今的数字时代,“物联网(IoT)”具有嵌入式传感器和软件的设备正在越来越多地被使用。
这些设备包括无线通信设备,自动机器人,可穿戴传感器和智能安全系统。由于这些物联网设备具有复杂的结构和功能,因此需要仔细检查它们,以评估其安全性和实用性,并消除任何潜在的缺陷。
但是,与此同时,我们还必须在检查过程中避免损坏IoT设备。太赫兹成像是一种基于电磁辐射的非破坏性成像方法,频率在0.1到10 THz之间。
由于其高渗透性,高分辨率和高灵敏度而被应用。然而,传统的太赫兹相机体积巨大,并且在刚度方面也有缺点,因此限制了它们对具有不平坦表面的物体的成像能力。
此外,太赫兹相机的高成本以及传感器配置的缺乏通用性使其成为不切实际的应用解决方案,因此我们需要更具适应性的太赫兹传感器。为此,东京工业大学的一组研究人员在河野幸男(Yukio Kawano)副教授的领导下,通过设计一种灵活的便携式太赫兹传感器阵列来解决上述问题,该阵列可用于检测不规则形状的物体。
“盲区”指的是“盲区”。用于无损成像。
川野幸男(Yukio Kawano)对他们发表在《先进功能材料》上的研究结果感到非常满意。他说:“鉴于测试对象的形状,结构和尺寸的多样性,太赫兹摄像机的设计和传感器必须适应不同的配置。
在我们的研究中,我们开发了一种简单且具有成本效益的制造方法,可以制造形状可调的太赫兹传感器阵列。”科学家知道,太赫兹传感器中使用的材料必须在太赫兹光谱范围内。
它具有良好的吸收能力和将辐射转换为可检测电信号的高效率。因此,Yukio Kawano的研究团队选择了碳纳米管(CNT)膜,该膜也具有良好的机械强度和柔韧性。
他们使碳纳米管溶液通过具有激光诱导间隙的聚酰亚胺薄膜和使用真空的薄膜过滤器。干燥后,碳纳米管溶液在图案化的聚酰亚胺膜层之间保持独立的悬浮结构。
此外,他们基于碳纳米管薄膜阵列的自组装和两端电极的形成开发了一种简单的制造工艺。为此,他们通过蒸发工艺在图案化的聚酰亚胺膜上形成了金属电极。
上述制造过程一起形成太赫兹传感器阵列。有趣的是,可以通过改变过滤条件和摩擦来改变悬浮的碳纳米管膜的结构,从而可以定制太赫兹传感器阵列。
另外,可以使用剪刀将上述太赫兹传感器阵列切割成较小的便携式可穿戴式传感器,可以将其附着到测试对象的表面以更好地覆盖测试区域。研究人员使用该传感器检测并可视化了树脂中聚合物的裂缝,杂质和不均匀涂层,并检测了弯头中的污泥,显示了其广泛的工业应用前景,从而突出了太赫兹成像技术的重要性。
质量控制。潜在的。
川野幸男(Yukio Kawano)强调了他的研究应用:“我们的传感器可以轻松地对大型且不可移动的物体进行无损成像。独特的二维太赫兹传感器阵列可以减轻与物体的形状和位置有关的限制,并有助于物联网设备的各种检测。