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太赫兹安检如何应用于机场防爆和缉毒工作

你是否有过这样的经历?
匆忙赶飞机,在来到航站楼的那一刻
你已被安排了启程前的第一次安检
工作人员拿着试纸条在你身上、行李箱上一擦拭
经过短暂的等待
确认无误后才可进入候机模式
这就是我们陌生而逐渐熟悉的——
防爆安检环节

试纸擦拭查验,一般采用的是离子迁移谱检爆技术

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        随着公共安全形势的日益严峻和恐怖袭击事件的不确定性增加,毒品、有毒化学品、危险爆炸物等是人民群众的公敌,严重威胁公共安全和社会的稳定发展。目前,最常用的爆炸物、毒品检测技术主要有X射线检测、拉曼光谱、离子迁移谱、质谱分析等,在实际应用过程中,这些常用的检测技术及设备,也存在着不少的技术局限与不足。

        2018年12月21日,首都机场2号航站楼内一男子点燃鞭炮,乘客纷纷逃离现场的新闻,吸引了不少公众的关注与讨论。


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        机场安检在环节与技术上的高要求,在安防领域是有目共睹的,安全无小事,特别是视安全为生命线的民航机场领域。事件背后,我们更应该冷静分析,现有技术与设备的不足,有哪些可以改善提升的空间或潜力可能。



目前爆炸物毒品检测技术的应用及局限

        自然界中任何物质都具有一定的挥发性,离子迁移谱检测的目标便是挥发到空气中的微量爆炸物分子。检测空气中的微量爆炸物分子,前提是必须有被检测的物质分子有一部分逃逸到包装材料之外,这就导致检测时的信噪比可能比较低,对物质鉴定是不利的。
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        在用X光安检箱包时,发现的可疑有机物,如粉末、颗粒等,利用基于拉曼光谱技术的手持拉曼探测器也是一种选择。拉曼光谱技术,必须是对人肉眼可见的物品进行探测,但如果对于大人流的检查,无法一一仔细检查是否携带可疑物品;同时,对于被检测物品的要求严格,需要是对可见光或者红外光透明的物质。
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然而,当爆炸物品、毒品的检测遇上太赫兹,又会产生哪些故事?


穿越时空找到“你”

        太赫兹波具有很强的穿透性。比如一个可疑的包裹或者箱子里面,如果存在爆炸物或者毒品,通过太赫兹波就可以进行探测,其他如拉曼光谱等是不能实现的,因为拉曼技术需要包装材料对可见光或红外光透明。在这方面,太赫兹时域光谱可以穿透多种包装材料,具有明显优势;


深深知道“你”的样子

        在爆炸物和毒品检测方面,一般是通过光谱分辨的方法,由于这些大分子物质的转动振动能级刚好落在太赫兹波段,我们就可以测量物质的透射或者反射太赫兹光谱,从中分析出特征吸收峰就可以对物质的种类和数量进行判别。
        太赫兹时域光谱是可以成像的,通过成像和扫谱的方法可以对可疑物品进行多维度的解析,而不像传统的方法只能告知被检测人员物品中有没有可疑物品,而不能判定可疑物质的位置。



无感知的存在


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        在技术优势之外,更应该强调的是太赫兹技术在爆炸物品、毒品等检测过程中,所带来的公共安全与社会宽容两者之间的兼顾与平衡。太赫兹在防爆安检中的实践,是全程无感知的过程,旅客将充分体验更高效、更舒适的出行。


        在公共安全领域,太赫兹堪称是行业技术中的“高富帅”,颇有“霸道总裁”的风范,集智慧、实力与魅力于一身,它的神奇之处让无数领域倾慕向往。科技创造未来,同样科技探索之路任重而道远。
        在北京“太赫兹技术创新中心”,汇聚了以OBE太赫兹为主导的多方力量实体,着力攻克太赫兹领域关键技术,培育太赫兹高新技术产业,通过产业成果转化落地和升级换代,让科技更好地服务人类社会。随着平安城市、平安机场等概念的落地,可以预见,太赫兹技术在公共安全领域将大有所为。

 【科普】“太赫兹”,指的是电磁波普中的一段,它的频率范围是从10的11次方到10的13次方赫兹,之所以称之为太赫兹是因为在英文里面10的12次方被叫做“tera”,音译过来就是“太”的谐音。太赫兹波段介于红外线和微波之间,被称作是“改变未来世界的十大技术”之一,在物体成像、医疗诊断、射电天文等方面具有重大的科学价值和广阔的应用前景,是世界各国争先抢占的科技制高点。




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