Prace obejmujące technikę terahercową (THz) prowadzone są równocześnie w wielu kierunkach. Ze względu na niejonizujące właściwości tego promieniowania, może ono być stosowane tam gdzie mamy do czynienia z organizmami żywymi oraz materiałami organicznymi [1]. Rosnąca ilość zastosowań w systemach bezpieczeństwa pozwala na stopniowe zastępowanie urządzeń rentgenowskich. Cechą czyniącą promieniowanie terahercowe tak atrakcyjne są m.in. charakterystyczne pasma absorpcyjne wielu substancji leżące w zakresie 0,3…10 THz. Do grupy tej możemy zaliczyć niektóre narkotyki i materiały wybuchowe [2], co czyni zastosowania spektroskopii transmisyjnej i odbiciowej najszybciej rozwijającymi się w obrębie techniki terahercowej. Poniższe opracowanie przedstawia działanie układu spektroskopii transmisyjnej w zakresie 0,7…2,1 THz. Laser Źródłem promieniowania w układzie jest laser firmy MSquare [3]. Jest to laser na ciele stałym, wykorzystujący zjawisko generacji parametrycznej OPO (Optical Parametric Oscillator) - rys. 1, do uzyskania wąskopasmowych nanosekundowych impulsów w zakresie 0,67…2,68 THz. Impulsowe działanie uzyskiwane jest przez modulację dobroci wnęki rezonansowej. Częstotliwość repetycji lasera wynosi 53 Hz. W optycznej wnęce rezonansowej umieszczony jest [...]

  Systemy pomiarowo-kontrolne znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach naszego życia. Zazwyczaj charakteryzuje je różny stopień złożoności. Zawsze jednak towarzyszył im jakiś fizyczny interfejs do komunikacji z człowiekiem. Sytuacja uległa nieco zmianie wraz z zastosowaniem tzw. wirtualnych przyrządów pomiarowych [1]. Jednak najważniejszą kwestią pozostaje możliwość kooperacji człowieka z takim urządzeniem czy systemem. W tym celu tworzone są specjalizowane interfejsy [2-4]. Mowa tutaj oczy-wiście o HMI. Interfejsy tego typu powinny w istotny sposób ułatwiać człowiekowi współpracę z maszyną. Wydaje się, że kolejnym etapem w rozwoju tego typu interfejsów może być użycie środowiska wirtualnego (VR -Virtual Reality) i mieszanej rzeczywistości (AR - Augmented Reality, AV - Augmented Virtuality) [5]. Problem badawczy i metoda badawcza Możliwość nadzorowania procesu pomiarowego czy kontroli działania jakiegoś systemu zazwyczaj jest rzeczą niezbędną. Rozwiązanie wydaje się być proste w przypadku pojedynczego urządzenia czy lokalnego niewielkiego systemu. Co w przypadku, gdy system jest rozbudowany i rozproszony terytorialnie? W takiej sytuacji zazwyczaj tworzone jest oprogramowanie integratorskie, a dostęp do elementów składowych systemu możliwy jest poprzez GUI aplikacji. Załóżmy jednak, że obsługa systemu z poziomu komputera z użyciem tradycyjnej klawiatury i myszki jest uciążliwa lub wręcz niemożliwa. Czy można zaproponować jakieś alternatywne rozwiązanie? Być może niejednokrotnie przydarzyło się nam spotkać z takim problemem. Przykładowo wykonujemy badania w terenie i raczej trudno zorganizować w warunkach polowych typowe laboratorium. Innym przykładem może być konieczność obsługi systemu, który wymaga ciągłego przechodzenia z jednego stanowiska na inne. Czy rzeczywiście zasadnym jest tworzenie mniej lub bardziej rozbudowanych fizycznych interfejsów przy urządzeniach? Może nasze silne przywiązanie do fizycznego kontaktu z prz[...]

Zagrożenie bezpieczeństwa ze strony zorganizowanych grup przestępczych i terrorystycznych stymuluje rozwój technik zabezpieczeń i wykrywania środków zagrożenia w postaci materiałów wybuchowych, środków chemicznych, biologicznych i radioaktywnych. Szczególnie dotyczy to środków transportu lotniczego i miejskiego. Formacje wojskowe, zwłaszcza w działaniach w obrębie zabudowy miejskiej również są narażone na działanie ww. środków zagrożenia oraz ataku z ukrycia w budynkach itp. Poszukując bardziej skutecznych środków wykrywania ukrytych materiałów, ludzi, opakowanych środków chemicznych czy biologicznych zwrócono uwagę na dotychczas nie wykorzystywane pasmo fal elektromagnetycznych leżące między krótkimi mikrofalami (falami milimetrowymi), a daleką podczerwienią. Obecnie pasmo t[...]

Ataki terrorystyczne wciąż stanowią realne zagrożenie społeczne. Z tego powodu w wielu laboratoriach prowadzone są intensywne prace nad metodami wykrywania materiałów niebezpiecznych. Metody te powinny zapewnić możliwość wykrycia materiałów ukrytych na ciele człowieka (pod ubraniem), w paczkach lub w środkach transportu masowego. Ze względów bezpieczeństwa osób nie stosuje się promieniowania wysokoenergetycznego. Energia fotonu dla częstotliwości 1 THz to około 4 meV. Jest to wartość o około 6 rzędów mniejsza niż dla silnie jonizującego promieniowania X. Właściwości promieniowanie terahercowego Promieniowanie terahercowe zajmuje pasmo o długości fal 100 μm…1 mm (co odpowiada paśmie częstotliwości odpowiednio 3 THz…300 GHz) i znajduje się pomiędzy falami milimetrowymi a daleką podczerwienią. Zarówno promieniowanie podczerwone, jak i mikrofalowe znalazły wiele zastosowań w nauce, technice i życiu codziennym. Pasmo terahercowe, badane już od ponad piętnastu lat, również znajduje zastosowanie w systemach bezpieczeństwa, medycynie, farmacji i badaniu układów elektronicznych. Promieniowanie terahercowe posiada wiele cech, które czynią go przydatnym do zastosowania w systemach bezpieczeństwa. Podstawowe z nich to [9, 10, 16, 19]: - przenikanie przez większość materiałów dielektrycznych, takich jak papier czy tekstylia. Umożliwia to wykrywania substancji niebezpiecznych ukrytych, np. na ciele człowieka pod ubraniem lub ukrytych w paczkach. Istotnym jest fakt, że woda silnie absorbuje promieniowanie THz, - wysoki współczynnik odbicia od metali, - wiele substancji używanych jako materiały wybuchowe właśnie w paśmie terahercowym ma mody podstawowe drgań wibracyjnych i rotacyjnych. Powyższe właściwości oraz bezpieczeństwo pracy osób obsługi i prześwietlanych umożliwiają budowę terahercowych czujników materiałów niebezpiecznych. Źródła i detektory THz Nie wszystkie metody detekcji sygnału wykorzystywane w warunka[...]