科技改變生活 · 科技引領未來
科技改變生活 · 科技引領未來
序言在交通極為便利的今天，日常出行進站過安檢，想必大家都不陌生。通過安檢儀，工作人員可以在不打開包裹的前提下，檢查是否攜帶違禁物品，從而為每位乘客的安全保駕護航。但是你知道嘛？中國的安檢設備在很長時間主要都是靠進口。那么問題來了：安檢儀是如
序言
在交通極為便利的今天，日常出行進站過安檢，想必大家都不陌生。
通過安檢儀，工作人員可以在不打開包裹的前提下，檢查是否攜帶違禁物品，從而為每位乘客的安全保駕護航。
但是你知道嘛？
中國的安檢設備在很長時間主要都是靠進口。
那么問題來了：
安檢儀是如何檢查東西的？
安檢儀設備制造很難？
目前國內的安檢儀發展如何？
安檢儀工作原理
安檢儀，全稱又叫做X射線安檢儀，顧名思義就是通過X射線進行工作的儀器。
它的工作原理是這樣的：
當有物體進入機器時，機器內部就會發出X射線束穿透被檢物體，照射到半導體探測器上。
這個X射線有點意思！
它是比可見光波長還要短的一種電磁波，但是它的穿透能力比可見光強。咱們去醫院拍X光片，醫生利用的就是X射線。
由于不同種類、不同厚度、不同密度的物體，對X射線的吸收程度不一樣，所以穿透物體后的X射線強度也不一樣。比如密度、厚度越大，吸收射線越多，而密度、厚度越小，吸收射線越少。
同時由于X射線蘊含著較大的能量，屬于電離輻射。
如果從安檢機里泄露出來是對人體是有害的，所以你會看到在出入口，會安裝兩道黑簾子，它們的專業名詞叫做鉛門簾，可以用來阻擋射線泄露。
當X射線被探測器接收后，儀器根據透射出來的射線強度，可以轉換成屏幕上的圖像，顯示出物體的大概輪廓。
安檢人員可以根據每個物體顯示顏色的不同，進一步判斷物體大概是屬于哪一類，屬不屬于違禁物品等等。
安檢儀科技
那有杠精會說了，這看起來好像很簡單的嘛！
不就是把東西放進去，然后用X光照下就完了呀！
但是小鯨想說，有些事情你看起來很簡單，但是做起來卻很難。
就拿安檢儀來說吧，它是一個高科技門檻，而且也是高度壟斷的行業。
過去我國大多數X光機，包括機場和醫院都是采用進口的X光安檢機設備。
而安檢設備市場主要被國外知名品牌壟斷，包括美國阿森納、意大利啟亞、美國蓋瑞特、邁特，此外還盤踞著GE、霍尼韋爾、西門子等世界500強企業。
國產太赫茲安檢儀
被國外壟斷，怎么辦？
任人宰割嘛？
當然不是！
咱們只有一條路，那就是打破壟斷！
于是國內很多企業開始研發安檢設備，這里給大家介紹一種，它就是來自中電科38所研制的太赫茲安檢儀。
什么是太赫茲？
這里就要先給大家科普下電磁波。
電磁波是個大家族從頻率由低到高可以大致分為，無線電波、微波、太赫茲、紅外線、可見光、紫外線、X射線。
我們日常使用的手機通信，依靠的是無線電，而微波爐加熱食物用到的是微波，去醫院做胸透成像檢查時，常常用到X光。
而太赫茲是介于微波和紅外線之間的電磁波，進行成像空間分辨率高。同時它比紅外和可見光的波長要長，穿透能力強，并且在安全性方面也好于X射線。
我們人體也會產生這種太赫茲波并向外輻射。
太赫茲人體安檢儀，就是被動接受人體散發出來的太赫茲波，利用人體表物品對太赫茲波的遮擋，經處理轉換后，形成人體的二維太赫茲強度圖。
當人所穿衣物中有隱藏物品時，因為物品對太赫茲波不同程度的吸收和阻攔，使得二維強度圖中，對應物品所在的位置和人體背景之間產生強度的對比，從而可以用來判斷可疑物品的形狀和位置。
相比較于傳統金屬安檢儀，它有很多特點，比如對人體無傷害，成像快，分辨率和準確率高，并且檢測效率也高。
有多高呢？
這么說吧，它每小時可以檢測1500人，是傳統安檢的5倍。
太赫茲安檢儀難度
當然了，太赫茲安檢儀的研發也相當復雜。
這里面涉及諸多的零部件和基礎材料，比如光學系統、探測系統、電源系統、顯控系統等等，缺一個重要的元器件，可能研發都會受阻。
尤其是它的探測器部分要求極高。
要知道人體自身發出的太赫茲波功率非常小，在目前的工作頻段內，到達探測器的總輻射功率，據估計僅有幾百皮瓦量級，比1瓦低了十個數量級。
所以難度可想而知！
歐美國家從90年代中期就開始就對太赫茲的研究，進行了大規模投入，并壟斷了從相關元器件到系統技術。
而咱們的研發團隊經過三年的時間，經過無數次的技術攻關，最終研發出擁有自主知識產權的太赫茲探測器等一系列關鍵零部件。
感悟
太赫茲技術是一個非常重要的前沿科技，現在被廣泛應用于空間探測、醫學成像、安全檢查、寬帶通信等領域。
可以說對國家經濟發展和國家安全都具有重要意義，所以也被美國譽為“改變未來世界的十大技術”之一。
此次國產太赫茲安檢儀的成功研制，不僅為傳統安檢帶來了顛覆性的革命，標志著太赫茲技術在民生安檢領域的重大應用突破，更是打破了歐美國家的技術壟斷，這也側面反映了中國的科技實力在不斷增強。
小鯨相信呢：
未來越來越多的國產黑科技產品，也將層出不窮的出現，不斷改變我們的生活，為我們提供便利。
或許有一天，安檢通道不再需要安檢人員人工操作，而是完全實現機器自動化安檢，這一天離我們應該已經不遠了！
陳原一