太赫兹技术改变未来世界 听说它比X射线更安全

相信大多数人对红外光、激光和微波等技术都有所了解，而知道太赫兹技术的人却寥寥无几。早在2004年，美国首次提出了太赫兹（THz，10Hz）技术，并且将其列为“改变未来世界的十大技术”之一。 那么，太赫兹技术到底是什么？它有怎样的魅力，能够吸引全球科学家的关注呢？它会给人们的生活带来哪些影响？带着这一系列问题，人民网采访了我国著名激光与非线性光学专家、中国科学院院士姚建铨及从事太赫兹技术相关领域的研究人员，揭开太赫兹技术的神秘面纱。

美国将太赫兹技术评为“改变未来世界的十大技术”之一

“太赫兹技术，在光学领域有一个近年来为大众所熟知的名字——远红外线”。中国科学院院士姚建铨介绍，现实中存在诸如电磁波、震动波、伽马射线、X射线等各式各样的光波，而太赫兹波是人类迄今为止了解最少、开发最少的一个波段。

2004年，太赫兹(THz，10 Hz)技术首次被美国科学家提出，并且美国政府将太赫兹技术评为“改变未来世界的十大技术”之一；2005年，日本更是将其列为“国家支柱十大重点战略目标”之首，举全国之力进行研发。对太赫兹技术的研究成为了成为一门专门的学科，也是本世纪最为重要的新兴学科之一。

“太赫兹指的是电磁频谱上频率为0.1~10THz的辐射，波长范围为0.03~3mm，介于无线电波和光波之间”。姚建铨院士表示，太赫兹波具有穿透性强、使用安全性高、定向性好、带宽高等技术特性。并且，太赫兹释放的能量很小，不会对人体产生有害的光致电离。所以，相比X射线，太赫兹是一种更安全的安检技术。

除此之外，姚建铨表示，太赫兹的穿透能力很强，它不仅能探测到金属，并且能识别非金属、胶体、粉末、陶瓷、液体等危险物品。目前太赫兹人体安检仪器已经在国内外投入使用，大大提升了安检的效率。

太赫兹技术可应用于国防、医疗等诸多领域

太赫兹的“穿墙术”或许还能够扭转作战时的战场局势。姚建铨介绍，它不仅能够探测隐蔽在墙后的武器、伪装埋伏的武装人员，还能够显示沙尘或烟雾中的坦克、火炮等装备，从而有效提高部队巷战能力。

不仅如此，太赫兹成像技术在塑料凶器、陶瓷手枪、塑胶炸弹、流体炸药和人体炸弹的检测和识别上更是能做到“明察秋毫”，利用强太赫兹辐射照射路面，还可以远距离探测地下的雷场分布。

除了军用太赫兹技术，姚建铨院士认为，正是因为太赫兹射线展现出的诸多优越特性——包括能量低、对许多生物大分子表现出很强的吸收和谐振、能够以很小的衰减穿透物质、信噪比很高、带宽宽等，它可以应用于国防、安全、天文、医疗、科研等诸多领域，是当前世界上一项极为重要的前沿技术，具有巨大的市场价值。

乘客正在将行李放入安检机器中

太赫兹技术将成为改变未来世界的重要前沿科技

也有媒体报道，太赫兹人体安检仪的问世，标志着我国在太赫兹安检领域已达到国际领先水平。尤其是成像技术，成像分辨率小于5毫米，即一个蚂蚁大小的物体都能被辨识，未来可广泛用于机场、海关、高铁、地铁等地的安检区域。

“太赫兹波是一种波长介于红外线与微波之间的电磁波，能够穿透塑料制品、衣物。”姚建铨介绍，有些国家可能存在携带炭疽病菌的恶意信件，对此，日本专门研发生产了几十台机器给有需求的单位来检查邮件，因为太赫兹技术不仅可以探测成像，还可以测量物质成分的特性，实现对多种物体的检测，比如毒品、爆炸物等。

姚建铨介绍，太赫兹波有非常重要的学术和应用价值。由于太赫兹波所处的电磁波谱的位置较为特殊，它有很多优越的特性，在材料分子的特殊光谱信息分析、材料与结构的无损探伤及三维层析、违禁物品反恐检查、生物组织的活体检查、高精度保密雷达、卫星间宽带通信等方面的研究，在天体物理学、等离子体物理学、光谱学、材料学、生物学、医学成像、环境科学、信息科学等领域有着广阔的应用前景。

随着新技术、新材料的发展，特别是超快技术的发展，获得宽带稳定的脉冲太赫兹源成为了一种准常规技术。太赫兹技术得以迅速发展，并在实际范围内掀起一股太赫兹研究热潮。（桂楷东）

本文由中国科学院院士姚建铨进行科学性把关。