解析中国太赫兹研究的发展历程及最新动态

  近日，CETC(中国电子科技集团公司)第38研究所在京发布了我国首台太赫兹安检仪，填补了我国安检产业的空白。太赫兹是一种波长介于红外线与微波之间的电磁波，具有很强穿透性，人体自身会产生这种电磁波并向外辐射。太赫兹技术被誉为“改变未来世界十大技术”之一，此前太赫兹安检核心技术只有欧美少数几个国家掌握，并一直垄断着市场。CETC第38所利用3年时间研制成功，打破了国外的技术垄断。目前，中国力量已经在太赫兹科学技术这一“真空地带”有所建树，此次技术突破有望令太赫兹概念股获得提振。

　　突破意义重大

　　近年来，全国暴力恐怖活动呈现递增态势，安检预防工作成了不容有失的第一道防线。在近日举行的第九届中国国际国防电子展览会上，由合肥公共安全技术研究院成功研发出的我国首台太赫兹人体安检仪备受关注，它能在最短时间完成安检，且准确率非常高。同时，这项技术还打破了欧美等发达国家的技术垄断。

　　太赫兹是一种波长介于红外线与微波之间的电磁波，具有很强的穿透性，可以由人体产生并向外辐射。在城市及反恐作战中，借助太赫兹特有的“穿墙术”，可以对“墙后”物体进行三维立体成像，探测隐蔽的武器、伪装埋伏的武装人员和显示沙尘或烟雾中的坦克、火炮等装备。另外，太赫兹成像技术在塑料凶器、陶瓷手枪、塑胶炸弹、流体炸药和人体炸弹的检测和识别上，更是“明察秋毫”。与耗资较高、作用距离较短、无法识别具体爆炸物的X射线扫描仪相比，太赫兹成像具有独特优势，目前已经初步应用于检查邮件、识别炸药及无损探伤等安全领域。

　　“博微太赫兹安检仪”采用了被誉为“改变未来世界十大技术”之一的太赫兹技术，由中国电子科技集团公司第38研究所研制完成。太赫兹安检仪扫描一下就能完成整个人体安检，人均约1秒，是传统安检仪效率的5倍以上。“博微太赫兹人体安检仪”是通过被动接收人体发出的太赫兹波，经处理显影人体的二维“快照”。当人体所穿衣物中隐藏有物品时，该区域辐射出的太赫兹波即被阻拦，并在“快照”中产生与其他身体部位不一致的阴影，从而探知隐藏物品的所在位置。

　　据介绍，博微太赫兹人体安检仪和传统人体安检手段相比具有四大特点。一是更安全。太赫兹安检仪不同于传统安检仪主动发射探测，采用被动探测发射，设备不存在任何的电离或电磁辐射，对被检测人员绝对安全。二是更可靠。太赫兹安检仪不仅可以探测到金属物质，还可以探测到诸如陶瓷刀具、毒品粉末、液态炸药、胶体炸弹等非金属危险物质。三是更文明。设备检测方式为非接触式检查，充分保护被检人员个人隐私。四是更高效。设备每小时可检测通过500人，是传统人工检测的5倍。

　　此前，太赫兹人体安检仪只有欧美等发达国家完全掌握核心技术，并已处于市场垄断地位。合肥公共安全研究院技术团队用3年时间，经过强力技术攻关，一举打破了欧美等发达国家的技术垄断。公安部研究所专家表示，目前国际上太赫兹技术还处于研发阶段，若该仪器通过了市场检验，它将推动我国安检领域的科技进步，同时也为我国的“反暴恐”安全工作提供了强有力的保障。

　　中国力量异军突起

　　太赫兹在电磁波谱里位于毫米波与红外之间的“真空地带”，其频率约为1万亿赫兹。这个极其特殊的波段被认为即将开启“本世纪又一场科技前沿革命”。

　　据悉，太赫兹波可应用于生命科学、材料科学、天文学、大气与环境监测、通讯、反恐、国家安全等多个重要领域，太赫兹无线通信可以承载更大的信息量，解决目前信息传输受制于带宽的问题，是目前所知的满足大数据无线传输速率通信要求的唯一通信手段。国际通讯联盟已指定下一代地面无线通信的频段0.12THz，太赫兹技术将成为6G或7G通讯的基础，人类将全面进入太赫兹通信时代。

　　业内人士指出，太赫兹是电磁波谱最后的处女地，具有独特的优越性及极重要的应用，是新一代产业的科学技术基础。太赫兹科学综合了电子学与光子学的特色，是典型的交叉前沿科学领域，蕴含着原创性重大机理和方法并亟待突破，具有重大的科学意义。太赫兹科学技术也将是后摩尔时代信息技术发展的重要支撑。

　　正基于此，从上世纪90年代开始，我国开始重视太赫兹研究，国家“十二五”科学和技术发展规划、国家重大科技基础设施建设中长期规划中都对太赫兹研究进行了明确部署。

　　2005年，由20多位院士参加的第270次香山科学会议，专题研讨如何在中国发展太赫兹科学技术，标志着中国太赫兹研究战略的启动。

　　2010年4月底，陈佳洱等16位院士相会成都，谋划太赫兹科学技术发展的中国路线图。会后不久，刘盛纲等19位院士联名上书国务院领导，提出了发展我国太赫兹科学技术的若干建议并获批示。

　　2011年底，科技部启动“毫米波与太赫兹无线通信技术开发”项目，为我国太赫兹领域第一个过亿元的863计划主题项目，下设5个课题组，汇聚了国内十多所高校和研究所的优势力量。

　　2012年，国家推动实施“2011计划”，当年6月，电子科技大学联合南京大学、清华大学以及中科院电子所、光电所等国内优势力量，在成都正式成立太赫兹科学协同创新中心，开启了中国高校、研究所、企业协同创新研究太赫兹的新时代。

　　2013年，太赫兹科学协同创新中心先后受中国电子学会委托成立“太赫兹分会”，受国家自然科学基金委与中国科学院联合委托成立“太赫兹科学技术前沿发展战略研究基地”，为国家太赫兹科学发展提供战略建议咨询和顶层规划设计。由中心开创的“深圳国际先进科学技术会议——太赫兹科学技术”也被国际公认为太赫兹领域的顶尖学术会议，极大地提升了我国太赫兹国际学术地位。

　　2014年3月底，15位两院院士及近百位专家学者聚首成都，研讨太赫兹科学技术战略发展。

　　经过不懈的努力，中国力量已经在太赫兹科学技术这一“真空地带”有所建树，并将在这场世界科技竞赛中占据制高点和主动权。