解析中國太赫茲研究的發展歷程及最新動態

  近日，CETC(中國電子科技集團公司)第38研究所在京發布了我國首臺太赫茲安檢儀，填補了我國安檢產業的空白。太赫茲是一種波長介于紅外線與微波之間的電磁波，具有很強穿透性，人體自身會產生這種電磁波并向外輻射。太赫茲技術被譽為“改變未來世界十大技術”之一，此前太赫茲安檢核心技術只有歐美少數幾個國家掌握，并一直壟斷著市場。CETC第38所利用3年時間研制成功，打破了國外的技術壟斷。目前，中國力量已經在太赫茲科學技術這一“真空地帶”有所建樹，此次技術突破有望令太赫茲概念股獲得提振。

　　突破意義重大

　　近年來，全國暴力恐怖活動呈現遞增態勢，安檢預防工作成了不容有失的第一道防線。在近日舉行的第九屆中國國際國防電子展覽會上，由合肥公共安全技術研究院成功研發出的我國首臺太赫茲人體安檢儀備受關注，它能在最短時間完成安檢，且準確率非常高。同時，這項技術還打破了歐美等發達國家的技術壟斷。

　　太赫茲是一種波長介于紅外線與微波之間的電磁波，具有很強的穿透性，可以由人體產生并向外輻射。在城市及反恐作戰中，借助太赫茲特有的“穿墻術”，可以對“墻后”物體進行三維立體成像，探測隱蔽的武器、偽裝埋伏的武裝人員和顯示沙塵或煙霧中的坦克、火炮等裝備。另外，太赫茲成像技術在塑料兇器、陶瓷手槍、塑膠炸彈、流體炸藥和人體炸彈的檢測和識別上，更是“明察秋毫”。與耗資較高、作用距離較短、無法識別具體爆炸物的X射線掃描儀相比，太赫茲成像具有獨特優勢，目前已經初步應用于檢查郵件、識別炸藥及無損探傷等安全領域。

　　“博微太赫茲安檢儀”采用了被譽為“改變未來世界十大技術”之一的太赫茲技術，由中國電子科技集團公司第38研究所研制完成。太赫茲安檢儀掃描一下就能完成整個人體安檢，人均約1秒，是傳統安檢儀效率的5倍以上。“博微太赫茲人體安檢儀”是通過被動接收人體發出的太赫茲波，經處理顯影人體的二維“快照”。當人體所穿衣物中隱藏有物品時，該區域輻射出的太赫茲波即被阻攔，并在“快照”中產生與其他身體部位不一致的陰影，從而探知隱藏物品的所在位置。

　　據介紹，博微太赫茲人體安檢儀和傳統人體安檢手段相比具有四大特點。一是更安全。太赫茲安檢儀不同于傳統安檢儀主動發射探測，采用被動探測發射，設備不存在任何的電離或電磁輻射，對被檢測人員絕對安全。二是更可靠。太赫茲安檢儀不僅可以探測到金屬物質，還可以探測到諸如陶瓷刀具、毒品粉末、液態炸藥、膠體炸彈等非金屬危險物質。三是更文明。設備檢測方式為非接觸式檢查，充分保護被檢人員個人隱私。四是更高效。設備每小時可檢測通過500人，是傳統人工檢測的5倍。

　　此前，太赫茲人體安檢儀只有歐美等發達國家完全掌握核心技術，并已處于市場壟斷地位。合肥公共安全研究院技術團隊用3年時間，經過強力技術攻關，一舉打破了歐美等發達國家的技術壟斷。公安部研究所專家表示，目前國際上太赫茲技術還處于研發階段，若該儀器通過了市場檢驗，它將推動我國安檢領域的科技進步，同時也為我國的“反暴恐”安全工作提供了強有力的保障。

　　中國力量異軍突起

　　太赫茲在電磁波譜里位于毫米波與紅外之間的“真空地帶”，其頻率約為1萬億赫茲。這個極其特殊的波段被認為即將開啟“本世紀又一場科技前沿革命”。

　　據悉，太赫茲波可應用于生命科學、材料科學、天文學、大氣與環境監測、通訊、反恐、國家安全等多個重要領域，太赫茲無線通信可以承載更大的信息量，解決目前信息傳輸受制于帶寬的問題，是目前所知的滿足大數據無線傳輸速率通信要求的唯一通信手段。國際通訊聯盟已指定下一代地面無線通信的頻段0.12THz，太赫茲技術將成為6G或7G通訊的基礎，人類將全面進入太赫茲通信時代。

　　業內人士指出，太赫茲是電磁波譜最后的處女地，具有獨特的優越性及極重要的應用，是新一代產業的科學技術基礎。太赫茲科學綜合了電子學與光子學的特色，是典型的交叉前沿科學領域，蘊含著原創性重大機理和方法并亟待突破，具有重大的科學意義。太赫茲科學技術也將是后摩爾時代信息技術發展的重要支撐。

　　正基于此，從上世紀90年代開始，我國開始重視太赫茲研究，國家“十二五”科學和技術發展規劃、國家重大科技基礎設施建設中長期規劃中都對太赫茲研究進行了明確部署。

　　2005年，由20多位院士參加的第270次香山科學會議，專題研討如何在中國發展太赫茲科學技術，標志著中國太赫茲研究戰略的啟動。

　　2010年4月底，陳佳洱等16位院士相會成都，謀劃太赫茲科學技術發展的中國路線圖。會后不久，劉盛綱等19位院士聯名上書國務院領導，提出了發展我國太赫茲科學技術的若干建議并獲批示。

　　2011年底，科技部啟動“毫米波與太赫茲無線通信技術開發”項目，為我國太赫茲領域第一個過億元的863計劃主題項目，下設5個課題組，匯聚了國內十多所高校和研究所的優勢力量。

　　2012年，國家推動實施“2011計劃”，當年6月，電子科技大學聯合南京大學、清華大學以及中科院電子所、光電所等國內優勢力量，在成都正式成立太赫茲科學協同創新中心，開啟了中國高校、研究所、企業協同創新研究太赫茲的新時代。

　　2013年，太赫茲科學協同創新中心先后受中國電子學會委托成立“太赫茲分會”，受國家自然科學基金委與中國科學院聯合委托成立“太赫茲科學技術前沿發展戰略研究基地”，為國家太赫茲科學發展提供戰略建議咨詢和頂層規劃設計。由中心開創的“深圳國際先進科學技術會議——太赫茲科學技術”也被國際公認為太赫茲領域的頂尖學術會議，極大地提升了我國太赫茲國際學術地位。

　　2014年3月底，15位兩院院士及近百位專家學者聚首成都，研討太赫茲科學技術戰略發展。

　　經過不懈的努力，中國力量已經在太赫茲科學技術這一“真空地帶”有所建樹，并將在這場世界科技競賽中占據制高點和主動權。