テラヘルツセンシング

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テラヘルツセンシング

テラヘルツ関連開発の現状

2000年ごろからテラヘルツ技術の研究開発が国内外で精力的になされており、技術の進歩に伴い応用面も拡大してきています。
まさに、テラヘルツ技術は産業化に向けての転換期を迎えています。

弊社は、産業現場で使えるテラヘルツ波センシング技術の構築を目指してます。

テラヘルツ波異物検査の可能性
テラヘルツ波異物検査の可能性

テラヘルツ波の特徴

・ 0.1THz(3mm)~10THz(30μm):未開拓領域
・ 物質の化学構造(分子の状態)に敏感
・ 非破壊検査に有用
・ 非侵襲検査に有用
・ 紙、プラスチックなどを透過
・ 水分に敏感
・ 分子の弱い相互作用のエネルギーに相当

検査の様子 FRISK 2個入り画像
  FRISK 2個入り
モンゴルの大召寺壁画のテラヘルツ画像。反射率の違いは材料の違いを反映している。 モンゴルの大召寺壁画のテラヘルツ画像。反射率の違いは材料の違いを反映している。
モンゴルの大召寺壁画のテラヘルツ画像。
反射率の違いは材料の違いを反映している。

 

テラヘルツ技術動向

2003年頃から相次いでテラヘルツ時間領域分光装置(THz-TDS)が製品化されています。
これらの装置は、最も基本的な仕様を持つもので、主に分析分野に使われ始めています。
市場に装置を普及させるための今後の課題として
①高速信号取得、信号対雑音比の向上、
②安定性の向上(発生素子、検出素子、光学系、メカ構造、信号処理系)、
③操作性の向上、
④ソフトウェアの充実、
⑤多様な試料に対応した測定手法の開発、
⑥価格設定、
⑦製品ラインナップの充実、
⑧産業用ルーチン機の開発

などがあげられます。現在もテラヘルツ時間領域分光技術は進化している状況にあり、
上述の課題を解決するための研究開発が継続しています。近年の装置技術の進歩のなか
特に注目される技術として、
①非同期光サンプリング法を用いたテラヘルツ分光の高速化、
②テラヘルツ波顕微鏡技術の進展、
③ラスタ走査型テラヘルツイメージング装置の開発、
④小型テラヘルツ分光システムの開発

などがあげられます。テラヘルツ波センシングの応用としてはセキュリティ分野、バイオ
センシング分野の研究が進展している状況にあり、数年前に予測されていたことが次々
と検証されてきています。また最近では、離れた場所から現場の環境をセンシングする
ためのシステムの開発が進んでいる状況です。
 現在、テラヘルツ技術開発は、まさに産業化に向けての転換期のフェーズに来ており、今後
5年程度で生産プロセスにおけるプロセス制御、品質管理の効率化、ランニングコストの
削減など、現場のニーズに対応するためのモニタリングツールとして発展してゆくと
考えられます。産業用プロセス管理ツールに発展させるためには、
①システムを単純化して低コストで特定の市場をねらう、
②製造用大型システムのなかにセンサとして組み入れる
などの展開が考えられます。

機器の写真 機器の写真 検査の様子

 

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