日本開發(fā)出能穿透火災(zāi)煙霧的太赫茲波照明器

　　日本東京理科大學(xué)和NTT于2016年3月17日宣布，開發(fā)出了可在煙霧環(huán)境中確保視認(rèn)性的太赫茲波照明器的基本構(gòu)成技術(shù)。已經(jīng)證實，使用試制的用來驗證原理的矩陣型照明器，在肉眼能見度幾乎為零的模擬火災(zāi)環(huán)境中也能獲得1.4m遠(yuǎn)的物體的太赫茲圖像。

　　太赫茲波的特性(圖：東京理科大學(xué))

　　太赫茲波是頻率位于電波與光之間的電磁波，波長大于紅外線和可見光，因此，即使在灰塵、煙霧及火焰中傳播，也基本不發(fā)生散射和衰減。另外，與電波相比，太赫茲波不容易向四周擴散，可以用于查看物體的形狀。在使用太赫茲波成像方面，業(yè)界早就在研究通過測量被拍物發(fā)出的輻射熱來成像的被動成像技術(shù)，但在火災(zāi)現(xiàn)場，周圍的高溫物質(zhì)和高溫?zé)熿F也成為熱輻射源，因此無法獲得清晰的圖像。

　　此次開發(fā)的太赫茲波照明器(圖：東京理科大學(xué))

　　被拍物的樣品(攝影：東京理科大學(xué))

　　使用此次開發(fā)的太赫茲波照明器可實現(xiàn)主動成像，就是由觀測者發(fā)出太赫茲波，根據(jù)物體反射回的波來“看清”煙霧中或?qū)γ娴那闆r。通過故意打亂波長為360μm的太赫茲波的相位，集中多個元件發(fā)出的太赫茲波，提高強度，可以像相機的閃光燈一樣使用太赫茲波。為驗證原理而試制的矩陣型照明器由9個元件構(gòu)成。

　　太赫茲波照明器的使用示意圖(圖：東京理科大學(xué))

      各種煙霧濃度(Cs)下的太赫茲圖像(上)和紅外線圖像(下)。與被拍物體之間的距離為85cm。(攝影：東京理科大學(xué))

　　今后，將從建筑火災(zāi)安全工程學(xué)的角度，驗證此次開發(fā)的太赫茲波照明器的性能，推進增加穿透距離、減小系統(tǒng)尺寸等方面的研發(fā)。此次的研究成果將在3月19～22日舉行的“日本第63屆應(yīng)用物理學(xué)會春季學(xué)術(shù)演講會”及5月16～17日舉辦的“平成28年度日本火災(zāi)學(xué)會研究發(fā)布會”上發(fā)表。