Przewodnik po pomiarach Opis technologii Terasense

Podstawy

Obecna sytuacja

Promienie terahercowe (T-rays) są unikalnym rodzajem promieniowania elektromagnetycznego (długości fali, które leżą pomiędzy 30 urn i 1 mm), które nie są praktycznie używane przez cywilizację ludzką. Istniejące urządzenia Thz zazwyczaj używają detektorów pojedynczych pikseli, które wymagają wyjątkowo niskiej temperatury ciekłego helu. Takie instrumenty Thz są zazwyczaj bardzo duże, trudne w obsłudze, bardzo wyspecjalizowane (wąskie zastosowanie) i drogie.

Jednocześnie, zastosowanie teraherców i promieni sub-terahercowych jest bardzo zachęcające, ponieważ ten rodzaj promieniowania elektromagnetycznego jest bezpieczny, niedestrukcyjny i niesie znacznie więcej informacji w wyniku aktywenej i bardzo specyficznej absorpcji przez różne substancje, komórki czy tkanki. Promieniowanie Thz są niejonizujące, są w stanie przebić odzież i wiele innych materiałów nieprzezroczystych, selektywnie absorbowane przez wodę i substancje organiczne. Te unikalne cechy sprawiają, że promieniowanie THz jest potencjalnie o wiele bardziej interesujące i pouczające niż promieniowanie rentgenowskie czy też w pobliżu promieniowania podczerwieni (NIR).

W ciągu ostatnich lat istniało wiele spekulacji na temat tych możliwości, ale żaden poważny sukces został dotąd osiągnięty. Duże firmy i organizacje
zainwestowały miliardy dolarów, aby utworzyć źródła i detektory promieniowania THz, ale wciąż nie osiągnęły sukcesów w produkcji niedrogich, wygodnych w użyciu i mających zastosowanie w życiu codziennym urządzeń, które mogłyby być je wykorzystywać.

Nasz wynalazek

W wyniku badań podstawowych w dziedzinie fizyki ciała stałego, stworzyliśmy rewolucyjny, chroniony patentem pasywny detektor półprzewodnikowy fal terahercowych , pracujący w zakresie 0,1-0,8 THz. Bardzo małe rozmiary (zaledwie kilka dziesiątych części milimetra) i w pełni kompatybilny z istniejącymi technologiami produkcji chipów GaAs lub Si .

Parametry detektora Terasense w temperaturze pokojowej

Równoczesne utworzenie szeregu sąsiedujących ze sobą takich czujników może być używane jako matryca do tworzenia obrazów przy wykorzystaniem zwykłej, dobrze rozwiniętej technologii CMOS. Tak więc, czujniki te mogą być łączone w matrycy 32 x 32, 100 x 100 lub 300 x 300 "pikseli" i mogą być używane do obrazowania, podobnie jak zwykłe matryce CCD w aparatach fotograficznych i wideo, tyle że dla zakresu THz.

Matryce Terasense ^® pracują w temperaturze pokojowej z niespotykaną wśród konkurencyjnych rozwiązań charakterystyką sygnał / szum . Ponadto, wytwarzanie tych matryc jest bardzo tanie i może być zapewnione przez praktycznie dowolne fabryki, produkujące różnych elementy półprzewodnikowe.

Przy wykorzystaniu matryc Terasense ^® produkowane są bardzo kompaktowe i niezwykle czułe kamery THz. Istotne jest, że rozdzielczość przestrzenna takiej macierzy jest mniejsza niż 0,5 mm, a czas rejestracji wynosi mniej niż 1 sekunda. To sprawia, że można skutecznie wykorzystywać układy obrazowania Terasense ^® do diagnostyki medycznej, badań nieniszczących oraz do wielu innych zastosowań.

Rysunek - model kompaktowego aparatu prototypu T-Ray

Źródła promieniowania THz

Używamy własnych źródeł promieniowania terahercowego IMPATT do obrazowania. Obrazy z rejestracji pojedynczego źródła IMPATT są przedstawione na poniższym rysunku:

Aktualny produkcja sensorów Terasense ^®

Zastrzeżona patentem metoda produkcji chipów obrazowania Terasense ^® składa się z kilku etapów. Te litograficzne etapy prowadzone są w specjalnych sterylnych warunkach (Clean room), czyli w środowisku, które ma niski poziom zanieczyszczeń , takich jak kurz w powietrzu, bakterii i oparów chemicznych.

Perspektywa

Mamy unikalne możliwości R & D, które pozwalają nam zakładać wzrost czułści metod rejestracji Terasense ^® a także możliwość integracji wzmacniaczy i konwerterów analogowo-cyfrowych na tym samym chipie, który pozwoliłby nam na zwiększenie liczby pikseli i uproszczenie seryjnej produkcji takich chipów i urządzeń pokrewnych.

Wniosek

Komercjalizacja technologii Terasense ^® może prowadzić do tworzenia rewolucyjnych zastosowań dla promieniowania THz w różnych dziedzinach przemysłu, medycyny i życia ludzkiego. Spółka skupia się, by stać się producentem OEM komponentów do nowej generacji urządzeń terahercowych.