Edullisempia ja suorituskykyisempiä THz- ja kaukoinfrapunakameroita

Turvallisuussovelluksilla suuret markkinamahdollisuudet

img

VTT ja MilliLab kehittävät uutta termisen ilmaisimen arkkitehtuuria, joka voi mahdollistaa huomattavasti yksinkertaisemman ja edullisemman tavan valmistaa esimerkiksi turvallisuussovelluksissa käytettäviä kaukoinfrapuna- ja THz-kameroita. Hankkeen rahoittaa Yhdysvaltain ilmavoimien organisaatioon kuuluva European Office of Airforce Research & Development, EOARD. Yhteistyökumppanina on myös Lockheed-Martin Solar and Astrophysics Laboratory.

THz-kuvantamisen kaupallinen potentiaali on valtava erityisesti turvallisuussovellusten osalta. Mahdollisia kaupallisia sovellusalueita ovat myös lääketieteellinen kuvantaminen sekä prosessianalytiikka. Turvallissuussovellusten lisäksi teknologiaa voidaan soveltaa myös avaruustähtitieteessä. THz- eli terahertsisäteily on säteilyä, joka sijoittuu infrapunasäteilyn ja mikroaaltosäteilyn väliselle taajuusalueelle.

Soveltuu myös räjähteiden ja huumeiden havaitsemiseen

Kehitettävä teknologia mahdollistaa passiivisen kuvauksen, jossa ilmaisimet havaitsevat esimerkiksi ihmiskehosta lähtevää THz-säteilyä ilman, että kohdetta tarvitsisi valaista erillisellä säteilylähteellä. Erittäin herkkien ilmaisinten avulla tarkkoja havaintoja voidaan tehdä kauempaa kuin aikaisemmin, jopa kymmenien metrien etäisyydeltä. Metallien lisäksi pystytään havaitsemaan myös muut materiaalit. Näin mahdollistuu myös vaatteiden alle kätkettyjen huumeiden tai räjähdysaineiden havaitseminen. Uuden teknologian avulla voidaan nopeuttaa ja helpottaa mm. turvallisuustarkastuksia.

Innovatiivinen konsepti

Isojen ilmaisinmatriisien tekeminen erittäin herkistä THz -ilmaisimista on ollut suurin haaste laitteiden kehittäjille. VTT:n ja MilliLabin innovatiivinen konsepti yhdistää herkät lämpöilmaisimet mikroelektromekaanisiin MEMS-kytkimiin. Ajatuksena on, että uusi terminen ilmaisin eli bolometri toimii ikään kuin digikameroiden CCD-kennot. Niissä ilmaisimeen osuvan säteilyn irrottamat varauksenkuljettajat integroituvat kondensaattoriin, ja tämä kumuloitunut varaus luetaan varausherkällä esivahvistimella. Hankkeessa kehitetään samantyyppistä konseptia sillä erolla, etteivät ilmaisimet kerää varausta vaan lämpöä.

VTT kehittäää myös varsinaista THz-kameraa turvakuvaussovelluksiin. Kamera perustuu kuitenkin erilaiseen ilmaisinarkkitehtuuriin.

 


Lisätietoja

VTT on puolueeton asiantuntijaorganisaatio, joka kehittää uutta teknologiaa, tuottaa tutkimus-, kehitys-, testaus- ja tietopalveluita sekä kotimaisille että kansainvälisille asiakkailleen, yrityksille ja julkiselle sektorille. Osaamisellaan ja uusilla innovaatioilla VTT pyrkii lisäämään omistajansa ja asiakkaidensa teknistaloudellista kilpailukykyä ja yhteiskunnan hyvinvointia.