太赫兹在监控干扰器工作过程中的作用

    术语“太赫兹（THz）辐射”，也被认为是太赫兹波或太赫兹光（1太赫兹对应1012赫兹的频率，33.3厘米-1的波数，4.14兆电子伏的光能，300微米的波长），位于摄像头干扰器电磁频谱的高频微波区和长波远红外区之间。这个光谱范围提供了无线电波的特性，无线电波可以穿透塑料、纺织品、纸张和纸板。这是蛋白质、视频成像、无线电通讯和生物分子在0.1thz和5.0thz频率范围内的红外区域的一种广泛的特定吸收特性。透过不透明材料的渗透是重要的，而吸收细化有助于化学区分。目前，牙科诊断技术主要依靠X射线来监测龋齿[1]。然而，由于其电离辐射，X射线在频繁使用时会对人体健康造成有害影响[2]、[3]。此外，牙齿的X光检查可能会对附近健康的牙齿造成负面影响，从而对未受感染的牙齿造成另一种损害。不幸的是，目前只有很少的替代X射线的技术可用。此外，监控屏蔽器目前还没有一种技术能够高概率地检测出牙齿结构中是否存在龋齿[4]。已经提出了一些方案来评估不同诊断模式对儿童龋齿早期诊断的效率[5]-[8]。由于上述原因，需要一种新的检查方法，在这种方法中，可以检测出人类牙齿的最大内部和外部缺陷。

 

    THz参量成像（TPI）是一种非破坏性成像方法，在电子成像上有着巨大的应用潜力。由于太赫兹监控干扰器辐射能量低，不会对生物样品造成任何电离危害。最近的研究表明，基于TPI的方法可以用于牙齿疾病和牙齿结构缺陷的早期识别，同时克服X射线的危害[4]，[9]。因此，由于太赫兹成像（TI）系统在医学研究中的基本优势，如非电离、生物无害和不同的吸收指数，使得它在与生物样品相互作用时非常有用，因此已被开发用于牙科诊断[10]。牙科诊断在医院有相当大的需求，特别是在人口众多的国家。最近，通过使用基于THz时域光谱（THz-TDS）的方法来分析吸收和折射率的变化，发现恒牙和乳牙之间以及健康和乳牙之间存在显著差异[11]。研究发现，恒牙和乳牙的折射率分别为2.53和2.54，吸收系数分别为26.29和29.67。样品尺寸为10毫米。三维（3D）TI已在[12]中实施，体内研究已在[13]中进行。这项技术在测量矿化和脱矿作用方面也显示出了前景[14]。此外，具有宽动态范围的连续波（CW）THz系统的最新进展已被开发用于医疗应用。这种系统正朝着成像在国防领域的应用方向发展[15]，并显示出很高的医疗应用潜力。TPI系统可以对不同类型牙齿的二维和三维特征进行分析，能够早期发现龋齿和较低的牙齿密度，这是其他摄像头干扰器成像系统无法检测到的。通过不同类型的二维分析，可以看到牙齿内部感染位置的准确性，并可以应用三维绘图获得污染区域的深度。