太赫茲技術(shù)在軍事和安全領(lǐng)域的應(yīng)用

郭展郡　郝坤坤　劉晟含

[摘 要]太赫茲波具有許多十分顯著的優(yōu)勢(shì)，如頻譜寬及輻射小等，并且在應(yīng)用過(guò)程中可獲取準(zhǔn)確的指紋譜。目前該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到了多個(gè)領(lǐng)域，并且在軍事與安全兩大領(lǐng)域的應(yīng)用成果最為突出。在應(yīng)用于軍事領(lǐng)域的過(guò)程中，其對(duì)于太空通信、無(wú)損檢測(cè)等多個(gè)方面都起到了一定的促進(jìn)作用。另外，該項(xiàng)技術(shù)還可應(yīng)用于安檢、藥品及毒品的檢測(cè)等多項(xiàng)工作中，及時(shí)發(fā)現(xiàn)一些對(duì)社會(huì)具有危害性的物質(zhì)，本文就對(duì)此進(jìn)行了詳細(xì)的探討與分析。

[關(guān)鍵詞]太赫茲；軍事應(yīng)用；安全應(yīng)用

較長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，太赫茲這一特殊區(qū)段的電磁波都未能被研究人員所重視，但之后在激光技術(shù)的推動(dòng)下，研究人員逐步發(fā)現(xiàn)了該項(xiàng)技術(shù)所具備的突出優(yōu)勢(shì)，隨后在政府及科研機(jī)構(gòu)中成為了一項(xiàng)研究的重點(diǎn)，并且應(yīng)用成果十分顯著。本文就對(duì)此進(jìn)行了具體分析。

一、特性

太赫茲是一種電磁波，并且長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)都處于電磁光譜研究的空隙期，但由于近年來(lái)激光技術(shù)的發(fā)展速度在持續(xù)加快，進(jìn)而推動(dòng)了太赫茲的進(jìn)一步發(fā)展，并且受到了世界范圍內(nèi)多個(gè)國(guó)家的政府及學(xué)校的重視，與此相關(guān)的探測(cè)器以及其他器件也處于持續(xù)發(fā)展的狀態(tài)，并且對(duì)該項(xiàng)技術(shù)在生物、化學(xué)、石油等多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用都起到了一定的推動(dòng)作用，下面主要對(duì)該項(xiàng)技術(shù)在軍事與安全兩大領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)探討。

二、軍事應(yīng)用

1.太空通信

太赫茲頻段的傳輸特點(diǎn)在于能量十分集中，并且頻段及容量等多個(gè)方面都遠(yuǎn)高于微波波段，因此其在太空領(lǐng)域的應(yīng)用特點(diǎn)十分突出。但盡管如此，太赫茲波也具有許多缺陷，主要原因在于其容易受到氣候條件的干擾，進(jìn)而嚴(yán)重影響了傳輸距離，因此在應(yīng)用過(guò)程中還必須不斷進(jìn)行探究，克服太赫茲本身所具有的這些缺陷，使其對(duì)太空通信的進(jìn)一步發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。

2.爆炸物探測(cè)

由于許多恐怖組織在引發(fā)暴亂的過(guò)程中會(huì)采用一些具有爆炸特性的物質(zhì)，而通過(guò)應(yīng)用太赫茲技術(shù)可起到反恐的作用。目前研究的重點(diǎn)在于光譜與成像，在研究過(guò)程中需要了解爆炸物的分辨光譜，并結(jié)合不同物質(zhì)之間的特性進(jìn)行比較與分析，進(jìn)而在此基礎(chǔ)上明確吸收譜和色散，考察特定頻率下的具體特點(diǎn)，進(jìn)而結(jié)合太赫茲的吸收特性在短時(shí)間內(nèi)完成對(duì)爆炸物的識(shí)別，這對(duì)于反恐事業(yè)的發(fā)展具有重要作用。

3.無(wú)損檢測(cè)

無(wú)損檢測(cè)的研究始于美國(guó)，當(dāng)時(shí)是主要是針對(duì)飛機(jī)失事事件而展開研究的，在研究時(shí)通過(guò)太赫茲波進(jìn)行了泡沫層的探測(cè)，并在此基礎(chǔ)上完成了成像處理，最后完全展現(xiàn)出了泡沫層中所存在的缺陷，這對(duì)于提高航天材料的質(zhì)量具有重要作用，目前已經(jīng)成為一項(xiàng)缺陷檢測(cè)的重要技術(shù)，并且美國(guó)還利用該技術(shù)進(jìn)行了戰(zhàn)斗機(jī)的生產(chǎn)，因此太赫茲在軍事領(lǐng)域具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值。

4.末端精確制導(dǎo)

導(dǎo)彈制導(dǎo)包括多種方式，較常采用的是紅外與激光，而太赫茲波最大的特點(diǎn)在于方向性較強(qiáng)，因此可有效應(yīng)用于多種制導(dǎo)方式中，進(jìn)而對(duì)原本的制導(dǎo)方式進(jìn)行修訂，使制導(dǎo)的精確性得以不斷提升，同時(shí)也能排除大氣的干擾。但該技術(shù)傳輸距離較短的缺陷也不容忽視，因此還需要進(jìn)行持續(xù)研究。

5.遠(yuǎn)程探測(cè)

微波雷達(dá)盡管特性較為突出，但與太赫茲技術(shù)相比，在頻譜及精度等多個(gè)方面還存在一定的差異，因此需要進(jìn)行太赫茲雷達(dá)設(shè)備的研究，并且該項(xiàng)技術(shù)還可進(jìn)行三維成像，在戰(zhàn)場(chǎng)上應(yīng)用的過(guò)程中就能夠準(zhǔn)確顯示一些隱藏物，如炸彈等，并且可應(yīng)用于多種復(fù)雜的戰(zhàn)爭(zhēng)環(huán)境中，如濃煙及海上濃霧等，并且所獲取的成像圖十分清晰。目前已經(jīng)在德國(guó)、瑞典、以色列等多個(gè)國(guó)家取得了十分顯著的研究成果。

三、安全應(yīng)用

1.安檢設(shè)備

當(dāng)前的安檢系統(tǒng)多采用的是X射線，但該項(xiàng)技術(shù)的檢測(cè)范圍較為局限，一些隱藏性的較強(qiáng)的毒品與武器很難被檢測(cè)到，而太赫茲技術(shù)在其中的應(yīng)用可使這一問(wèn)題順利得到解決，避免一些不法分子擾亂公共秩序。目前應(yīng)用太赫茲的安檢設(shè)備已經(jīng)研制成功，其可在短時(shí)間內(nèi)獲取指紋譜，在與數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)比之后就能了解是否存在危害物，這對(duì)于促進(jìn)社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展具有重要作用。

2.藥品檢測(cè)

太赫茲波具有吸收物質(zhì)的特性，因此可將其運(yùn)用于生物藥品檢測(cè)的過(guò)程中，這樣就能避免一些恐怖分子利用生物藥品對(duì)人體進(jìn)行侵害。在應(yīng)用過(guò)程中的測(cè)試要點(diǎn)在于炭疽熱，通過(guò)判斷被測(cè)物質(zhì)中是否存在該粉末就可及時(shí)發(fā)現(xiàn)一些對(duì)人體具有危害性的藥品，這對(duì)于反恐事業(yè)的開展具有重要作用。

3.毒品檢測(cè)

毒品不僅會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生極大的危害并且容易上癮，因此其傷害的不僅是個(gè)人，同時(shí)還會(huì)影響毒品受害者的家庭等多個(gè)方面。目前盡管用于毒品檢測(cè)的方法與技術(shù)較之前有了明顯的進(jìn)步，但其中所存在的局限性仍然不可忽視，例如無(wú)法進(jìn)行不同類型毒品的區(qū)分等，而太赫茲波的應(yīng)用正好可解決這一問(wèn)題，其特點(diǎn)在于能夠針對(duì)特定頻率產(chǎn)生吸收峰，進(jìn)而在此基礎(chǔ)上形成指紋譜，這樣不僅能夠了解毒品的特性，并且可對(duì)不同類型的毒品加以區(qū)分，進(jìn)而避免其不斷傳播，對(duì)人體造成嚴(yán)重危害。另外，毒品吸食者數(shù)量過(guò)多還會(huì)對(duì)整個(gè)社會(huì)的發(fā)展造成嚴(yán)重制約，因此必須加大太赫茲技術(shù)的研究與應(yīng)用力度，有效控制毒品的擴(kuò)散。

四、結(jié)語(yǔ)

總而言之，太赫茲技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于實(shí)現(xiàn)社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展具有重要作用，目前關(guān)于該項(xiàng)技術(shù)的研究力度也在不斷加大。但需要注意的是，該項(xiàng)技術(shù)也具有一些缺陷，如傳輸距離較短等，因此還應(yīng)尋求更多的突破點(diǎn)，進(jìn)而充分發(fā)揮該項(xiàng)技術(shù)的作用。

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