THz 輻射容易穿透普通的行李、包裹和衣物等,因而THz成像能夠像傳統(tǒng)的X射線透射成像那樣反映出隱藏武器的形狀信息。如2005年N.Karpowicz等利用0.2THz耿氏(Gunn)振蕩器作為連續(xù)波THz源、肖特基(Schottky) 二極管作為探測器構建了 THz 透射和反射成像系統(tǒng),并實現了公文包內隱藏刀具的透射成像,該系統(tǒng)具有結構緊湊、成本低廉、快速測量等優(yōu)點。在2006 年的激光與電光學會議(CLEO2006)上,美國 Pi-com
etrix 公司報道了一種脈沖式 THz 成像儀 QA- 1000。與Karpowicz 的系統(tǒng)不同的是,QA- 1000 采用脈沖源,THz 輻射與物體相互作用的時域和頻域(光譜)信息能同時得到,因而還具有鑒別物質的能力,當然系統(tǒng)的光學復雜度較大,掃描速度也有待提高。如果只考慮形狀識別,連續(xù)式成像系統(tǒng)(即只采集透射或反射波的強度圖像)就足夠了。
目前,采用其它連續(xù)式 THz 光源的系統(tǒng)也相繼出現,如A.Dobroiu 等人選擇返波管(BWO),由于 BWO 的輸出波束具有較高的質量和功率,圖像的分辨率和信噪比相應提高;最近,量子級聯激光器(QCL)和自由電子激光器(FEL)與焦平面陣列探測器聯合實現實時成像的THz 系統(tǒng)也被提出。但是,BWO 和 FEL 這兩種輻射源均比較笨重,QCL 需要在低溫環(huán)境下工作,這些因素將限制它們的應用范圍。
基于物質成分的識別
為了檢測無特定形狀的違禁品,必須依據該類物質自有的物理或化學特性,比如雙能 X 射線成像技術根據有效原子序數和電子密度來鑒別是否存在可疑物質,但對于種類繁多的有機物,僅通過上述兩個物理量仍無法實現準確鑒別,更有效的方法應該具有在分子水平識別物質的能力。由于 THz 光譜為分子的構象提供了唯一的標識信息(指紋譜),很多研究人員通過實驗和理論模擬探索了根據THz 光譜檢測違禁品的可行性,證實了常見爆炸物和毒品在 THz 波段有特征吸收。