来源:2005-12-16 10:30:37 中图编辑
第270次香山科学会议近日在北京召开,会议主题为“太赫兹科学技术的新发展”。太赫兹(Terahertz)波在电磁波谱中占有一个很特殊的位置,并具有一系列特殊性质和重要的学术应用价值。与会专家就发展我国太赫兹科学技术进行了交流和研讨。
太赫兹波是指频率在0.1—10THz(波长为3000~30微米)范围内的电磁波。它在长波段与毫米波、亚毫米波相重合,而在短波段与红外线相重合,在电磁波谱中占有一个很特殊的位置。太赫兹这一位置正好处于科学技术发展相对较好的微波毫米波与红外线光学之间,但由于太赫兹波源问题一直未能得到很好的解决,因此形成了一个在研究上的“空白”。太赫兹在长波方向主要依靠电子学技术,而在短波方向则主要依靠光子学技术,在电子学与光子学之间的这一“空白”蕴含着深刻的物理含义。
国际科技界认为,由于太赫兹的频率很高,所以其空间分辨率也很高;又由于脉冲很短(飞秒),具有了很高的时间分辨率,太赫兹成像技术及太赫兹波谱技术由此构成了太赫兹应用的两个主要关键技术。同时,太赫兹的能量很小,不会对物质产生破坏作用,所以与X射线相比更具优势。
国际上对太赫兹辐射已经达成共识,即太赫兹是一种新的、有很多独特优点的辐射源;太赫兹技术是一个非常重要的交叉前沿领域,给技术创新、国民经济发展和国家安全提供了一个非常诱人的机遇。美国、英国、德国、俄罗斯以及亚洲的韩国、新加坡等国都积极开展了太赫兹的研究工作。目前已经在全世界范围内形成了一个太赫兹技术的研究高潮。
本次会议执行主席、电子科技大学刘盛纲院士说,太赫兹的独特性质使它具有非常重要的多方面应用。
太赫兹成像和太赫兹波谱学在物理学、化学、生物医学、天文学、材料学和环境科学方面有着极其重要的应用。太赫兹波除了可以成像外,还可作为一种特殊的探针用来对物质内部进行深入研究,利用太赫兹辐射还可以探测出高温、高密度等离子体中密度的分布空间。
在生物医学应用上被一致看好,如皮肤癌的诊断和治疗、药物的分析和检测、大分子生物学研究的发展等。由于生物大分子的振动和转动频率均在太赫兹波段,因此太赫兹在粮食选种、优良菌种的选择等农业和食品加工行业有着良好的应用前景。
太赫兹辐射可以穿透烟雾这一特点,还可用于检测有毒、有害分子,在环境监测和保护方面有着重要的作用。利用太赫兹的穿透特性,美国已经开始用太赫兹技术检查邮件和识别毒品,并用于对航天飞机的无损探伤。

