Poster De Conférence Année : 2025

Terahertz FMCW radar short range imaging applications

Résumé

Terahertzwellen (THz) (typischerweise 0,1–10 THz) schließen die Lücke zwischen Mikrowellen und Infrarot und bieten einzigartige Vorteile für die Nahbereichsbildgebung. THz-Strahlung kann viele optisch undurchsichtige Materialien durchdringen, ist dabei nichtionisierend und sicher und ermöglicht so eine berührungslose Prüfung ohne die für Röntgenstrahlen erforderlichen Sicherheitsvorkehrungen. Darüber hinaus liegen THz-Wellenlängen im Submillimeterbereich und bieten eine hohe Auflösung, die sich hervorragend zur Erkennung feiner Defekte eignet. Diese Eigenschaften machen die THz-Technologie zu einer attraktiven Lösung für Nahbereichsbildgebungsanwendungen (bei Abständen von wenigen Zentimetern bis zu ca. 30 cm), bei denen Materialien „durchgesehen“ oder deren innere Struktur vor Ort vermessen werden müssen. Jüngste Fortschritte bei elektronischen THz-Quellen und -Detektoren haben dieses Forschungsfeld weiter vorangetrieben und kompakte, robuste Systeme ermöglicht, die die THz-Bildgebung vom Labor in die Praxis übertragen.

Terahertz (THz) waves (typically 0.1-10 THz) bridge the gap between microwaves and infrared, offering unique advantages for short-range imaging. THz radiation can penetrate many visually opaque materials while remaining non-ionizing and safe, enabling non-contact inspection without the safety precautions required for X-rays . Moreover, THz wavelengths are on the order of sub-millimeter, providing intrinsically high resolution well-suited to detecting fine defects. These attributes make THz technology an attractive solution for short range imaging applications (at standoff distances of a few centimeters up to ~30 cm) where one needs to "see through" materials or measure their internal structure in situ. Recent advances in electronic THz sources and detectors have further spurred this field, allowing compact, robust systems that bring THz imaging from the lab to real-world settings.

Las ondas de terahercios (THz) (típicamente de 0,1 a 10 THz) acortan la distancia entre las microondas y el infrarrojo, ofreciendo ventajas únicas para la obtención de imágenes de corto alcance. La radiación de THz puede penetrar muchos materiales visualmente opacos sin ser ionizante y segura, lo que permite la inspección sin contacto y sin las precauciones de seguridad requeridas para los rayos X. Además, las longitudes de onda de THz son del orden submilimétrico, lo que proporciona una resolución intrínsecamente alta, ideal para detectar defectos finos. Estas características hacen de la tecnología de THz una solución atractiva para aplicaciones de obtención de imágenes de corto alcance (a distancias de separación de unos pocos centímetros hasta ~30 cm) donde se necesita ver a través de materiales o medir su estructura interna in situ. Los recientes avances en fuentes y detectores electrónicos de THz han impulsado aún más este campo, permitiendo sistemas compactos y robustos que permiten obtener imágenes de THz del laboratorio a entornos reales.

Les ondes térahertz (THz) (généralement de 0,1 à 10 THz) comblent l'écart entre les micro-ondes et l'infrarouge, offrant des avantages uniques pour l'imagerie à courte portée. Le rayonnement THz peut pénétrer de nombreux matériaux visuellement opaques tout en restant non ionisant et sûr, permettant une inspection sans contact sans les précautions de sécurité requises pour les rayons X. De plus, les longueurs d'onde THz sont de l'ordre du submillimétrique, offrant une résolution intrinsèquement élevée, idéale pour la détection de défauts fins. Ces caractéristiques font de la technologie THz une solution intéressante pour les applications d'imagerie à courte portée (à des distances de sécurité de quelques centimètres jusqu'à environ 30 cm) où il est nécessaire de « voir à travers » les matériaux ou de mesurer leur structure interne in situ. Les progrès récents des sources et détecteurs électroniques THz ont stimulé ce domaine, permettant l'apparition de systèmes compacts et robustes qui transposent l'imagerie THz du laboratoire à la réalité.

Le onde Terahertz (THz) (tipicamente 0,1-10 THz) colmano il divario tra microonde e infrarossi, offrendo vantaggi unici per l'imaging a corto raggio. La radiazione THz può penetrare molti materiali visivamente opachi pur rimanendo non ionizzante e sicura, consentendo l'ispezione senza contatto senza le precauzioni di sicurezza richieste per i raggi X. Inoltre, le lunghezze d'onda THz sono nell'ordine del submillimetrico, fornendo una risoluzione intrinsecamente elevata, adatta al rilevamento di difetti sottili. Queste caratteristiche rendono la tecnologia THz una soluzione interessante per applicazioni di imaging a corto raggio (a distanze di standoff da pochi centimetri fino a circa 30 cm) in cui è necessario "vedere attraverso" i materiali o misurarne la struttura interna in situ. I recenti progressi nelle sorgenti e nei rivelatori elettronici THz hanno ulteriormente stimolato questo campo, consentendo sistemi compatti e robusti che portano l'imaging THz dal laboratorio al mondo reale.

太赫兹 (THz) 波(通常为 0.1-10 THz)连接了微波和红外线,为短距离成像提供了独特的优势。THz 辐射可以穿透许多视觉上不透明的材料,同时保持非电离性和安全性,从而实现非接触式检测,无需像 X 射线那样采取安全预防措施。此外,THz 的波长约为亚毫米,本身就具有高分辨率,非常适合检测细微缺陷。这些特性使 THz 技术成为短距离成像应用(距离为几厘米到约 30 厘米)的理想解决方案,在这些应用中,人们需要“透视”材料或现场测量其内部结构。电子 THz 源和探测器的最新进展进一步推动了这一领域的发展,使得紧凑、坚固的系统能够将 THz 成像从实验室带到实际环境中。

Fichier principal
Vignette du fichier
Posterv1.pdf (5.26 Mo) Télécharger le fichier
Abstract.pdf (489.63 Ko) Télécharger le fichier
Origine Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
Licence
Origine Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
Licence

Dates et versions

hal-05080551 , version 1 (02-06-2025)

Licence

Identifiants

  • HAL Id : hal-05080551 , version 1

Citer

Jean-Paul Guillet. Terahertz FMCW radar short range imaging applications. 6th edition of SONDRA workshop, May 2025, La Grande Motte, France. 2025. ⟨hal-05080551⟩
222 Consultations
192 Téléchargements

Partager

  • More