研究者たちは、スーパーマンのX線ビジョン能力に触発された画期的なイメージング技術を開発しました。テラヘルツ（THz）放射を発する小さなイメージングチップを活用して、テキサス大学ダラス校とソウル国立大学のチームは、外部のレンズが不要で固体物質を透視することを可能にしました。
2022年に発表されたこの技術は、ケネス・O教授と彼のチームによる15年以上に及ぶ取り組みの成果です。マイクロチップから放たれる430 GHzの光線を利用することで、研究者たちは可視光が透過できない霧、ほこり、その他の障害物を貫通する能力を実証しました。このイメージングチップは、現代のプロセッサやメモリチップに一般的に使用される補完金属酸化物半導体（CMOS）技術に基づいており、従来のレンズが不要となり携帯性を手に入れています。
296 GHzで動作する1 x 3ピクセルから成る新しく開発されたCMOSチップアレイは、イメージング技術における重大な進歩を表しています。この技術はUSBドングル、刃物、集積回路、プラスチック製の歯車などのさまざまな物体を視覚化することで有効性が証明されており、紙板で覆われていた場合でも約1センチの距離から見ることが可能です。
今後のテストでは、研究者たちは画質の向上やおよそ13cmの距離からのスキャンなどを検討し、セキュリティとプライバシー保護を強化しています。15年にわたる研究によって、ピクセルの性能が1億倍向上し、デジタル信号処理技術と組み合わされて、イメージング革新における重要な節目が示されています。
THz光線を用いたイメージング技術に関するこれまでの重要な事実は以下の通りです。
– テラヘルツ（THz）放射は、電磁スペクトルのマイクロ波と赤外線の間に位置し、イメージング応用に独自の特性を提供しています。
– THz放射の使用は、非破壊的なイメージングを実現し、セキュリティスクリーニング、医療診断、材料特性評価など、さまざまな分野で価値があります。
– THzイメージング技術には、可視光や他のイメージング手法では容易にアクセスできない隠れた構造や材料に対する洞察を提供する潜在能力があります。
THz光線を用いたイメージング技術に関連する鍵となる質問は以下の通りです。
1. 伝統的なイメージング技術と比較して、THz光線を使用したイメージングの主な利点は何ですか？
2. THz光線を発する小型のイメージングチップが、イメージングデバイスの携帯性と多目的性にどのように貢献していますか？
3. THzイメージング技術の潜在的な応用は、どのような分野で最も利益を得ることができますか？
4. THzイメージング技術がさまざまな産業で広く採用されるために要する、安全性に関する検討や規制承認に関する課題は何ですか？
このトピックに関連する主な課題や論争は以下の通りです。
– THz放射による人体組織への露出に関する安全上の懸念、医療応用において適切な投与制限が維持されることに関する問題。
– THzイメージングが衣服や他の障壁を貫通する可能性に関連するプライバシー問題、倫理的使用と法的影響についての疑義。
– 商業用途でのTHzイメージングデバイスの量産化に伴うコスト制約、特定の分野での普及を阻害する可能性があります。
THzイメージング技術の利点には以下が含まれます。
– 可視光線が通過できない障害物を貫通できる霧、ほこり、衣服などさまざまな障害物を透過し、画像化が可能。
– 感傷的または敏感な材料を損傷することなく検査するための非破壊型イメージング機能。
– リアルタイムでの高解像度イメージングの可能性、セキュリティ、医療診断、品質管理プロセスの向上の機会があります。
THzイメージング技術の欠点には以下が含まれます。
– 長距離での高品質な画像を実現する際の課題。信号強度と解像度の限界によって影響を受けます。
– THz放射を強く吸収または散乱する特定の材料との互換性の制限により、イメージングの深さと精度に影響を及ぼします。
– THz放射への暴露に伴う潜在的な健康リスクやプライバシーへの影響に関する懸念による規制上の障壁や一般的な受け入れの問題。
THzイメージング技術とその応用に関する追加情報については、テキサス大学ダラス校のテキサス大学ダラス校、ソウル国立大学のソウル国立大学のメインドメインをご覧ください。