郭展郡 郝坤坤 劉晟含
[摘 要]太赫茲波具有許多十分顯著的優勢,如頻譜寬及輻射小等,并且在應用過程中可獲取準確的指紋譜。目前該項技術已經應用到了多個領域,并且在軍事與安全兩大領域的應用成果最為突出。在應用于軍事領域的過程中,其對于太空通信、無損檢測等多個方面都起到了一定的促進作用。另外,該項技術還可應用于安檢、藥品及毒品的檢測等多項工作中,及時發現一些對社會具有危害性的物質,本文就對此進行了詳細的探討與分析。
[關鍵詞]太赫茲;軍事應用;安全應用
較長時間以來,太赫茲這一特殊區段的電磁波都未能被研究人員所重視,但之后在激光技術的推動下,研究人員逐步發現了該項技術所具備的突出優勢,隨后在政府及科研機構中成為了一項研究的重點,并且應用成果十分顯著。本文就對此進行了具體分析。
一、特性
太赫茲是一種電磁波,并且長時間以來都處于電磁光譜研究的空隙期,但由于近年來激光技術的發展速度在持續加快,進而推動了太赫茲的進一步發展,并且受到了世界范圍內多個國家的政府及學校的重視,與此相關的探測器以及其他器件也處于持續發展的狀態,并且對該項技術在生物、化學、石油等多個領域的應用都起到了一定的推動作用,下面主要對該項技術在軍事與安全兩大領域的應用進行詳細探討。
二、軍事應用
1.太空通信
太赫茲頻段的傳輸特點在于能量十分集中,并且頻段及容量等多個方面都遠高于微波波段,因此其在太空領域的應用特點十分突出。但盡管如此,太赫茲波也具有許多缺陷,主要原因在于其容易受到氣候條件的干擾,進而嚴重影響了傳輸距離,因此在應用過程中還必須不斷進行探究,克服太赫茲本身所具有的這些缺陷,使其對太空通信的進一步發展做出重要貢獻。
2.爆炸物探測
由于許多恐怖組織在引發暴亂的過程中會采用一些具有爆炸特性的物質,而通過應用太赫茲技術可起到反恐的作用。目前研究的重點在于光譜與成像,在研究過程中需要了解爆炸物的分辨光譜,并結合不同物質之間的特性進行比較與分析,進而在此基礎上明確吸收譜和色散,考察特定頻率下的具體特點,進而結合太赫茲的吸收特性在短時間內完成對爆炸物的識別,這對于反恐事業的發展具有重要作用。
3.無損檢測
無損檢測的研究始于美國,當時是主要是針對飛機失事事件而展開研究的,在研究時通過太赫茲波進行了泡沫層的探測,并在此基礎上完成了成像處理,最后完全展現出了泡沫層中所存在的缺陷,這對于提高航天材料的質量具有重要作用,目前已經成為一項缺陷檢測的重要技術,并且美國還利用該技術進行了戰斗機的生產,因此太赫茲在軍事領域具有十分重要的應用價值。
4.末端精確制導
導彈制導包括多種方式,較常采用的是紅外與激光,而太赫茲波最大的特點在于方向性較強,因此可有效應用于多種制導方式中,進而對原本的制導方式進行修訂,使制導的精確性得以不斷提升,同時也能排除大氣的干擾。但該技術傳輸距離較短的缺陷也不容忽視,因此還需要進行持續研究。
5.遠程探測
微波雷達盡管特性較為突出,但與太赫茲技術相比,在頻譜及精度等多個方面還存在一定的差異,因此需要進行太赫茲雷達設備的研究,并且該項技術還可進行三維成像,在戰場上應用的過程中就能夠準確顯示一些隱藏物,如炸彈等,并且可應用于多種復雜的戰爭環境中,如濃煙及海上濃霧等,并且所獲取的成像圖十分清晰。目前已經在德國、瑞典、以色列等多個國家取得了十分顯著的研究成果。
三、安全應用
1.安檢設備
當前的安檢系統多采用的是X射線,但該項技術的檢測范圍較為局限,一些隱藏性的較強的毒品與武器很難被檢測到,而太赫茲技術在其中的應用可使這一問題順利得到解決,避免一些不法分子擾亂公共秩序。目前應用太赫茲的安檢設備已經研制成功,其可在短時間內獲取指紋譜,在與數據庫對比之后就能了解是否存在危害物,這對于促進社會的穩定發展具有重要作用。
2.藥品檢測
太赫茲波具有吸收物質的特性,因此可將其運用于生物藥品檢測的過程中,這樣就能避免一些恐怖分子利用生物藥品對人體進行侵害。在應用過程中的測試要點在于炭疽熱,通過判斷被測物質中是否存在該粉末就可及時發現一些對人體具有危害性的藥品,這對于反恐事業的開展具有重要作用。
3.毒品檢測
毒品不僅會對人體產生極大的危害并且容易上癮,因此其傷害的不僅是個人,同時還會影響毒品受害者的家庭等多個方面。目前盡管用于毒品檢測的方法與技術較之前有了明顯的進步,但其中所存在的局限性仍然不可忽視,例如無法進行不同類型毒品的區分等,而太赫茲波的應用正好可解決這一問題,其特點在于能夠針對特定頻率產生吸收峰,進而在此基礎上形成指紋譜,這樣不僅能夠了解毒品的特性,并且可對不同類型的毒品加以區分,進而避免其不斷傳播,對人體造成嚴重危害。另外,毒品吸食者數量過多還會對整個社會的發展造成嚴重制約,因此必須加大太赫茲技術的研究與應用力度,有效控制毒品的擴散。
四、結語
總而言之,太赫茲技術的應用對于實現社會的穩定發展具有重要作用,目前關于該項技術的研究力度也在不斷加大。但需要注意的是,該項技術也具有一些缺陷,如傳輸距離較短等,因此還應尋求更多的突破點,進而充分發揮該項技術的作用。
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