現(xiàn)在，來自于德國弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)的研究人員已經(jīng)成功研制出一種非常緊湊、簡單的傳感器探頭，其成本也因此變得更低，裝置操作也變得更加容易。他們設(shè)計(jì)的第一種傳感器探頭原型已經(jīng)被用于在塑料管的生產(chǎn)線上檢測管壁的厚度。此外，這種裝置還非常適用于分析纖維復(fù)合材料上的涂層等。
這種新型傳感器探頭于2016年4月25至29日在德國漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上進(jìn)行展出。
十多年以前，當(dāng)人們談?wù)撟疃嗟倪€都是人體掃描儀的時(shí)候，太赫茲技術(shù)就被視為“下一個(gè)大事件”?？茖W(xué)家們希望利用太赫茲輻射技術(shù)研發(fā)出一種能夠用于材料測試與分析方面的測量體系;雖然人們對于太赫茲技術(shù)一直都抱有很大的期望，但太赫茲技術(shù)并沒有取得人們所期待的進(jìn)展。與傳統(tǒng)的無損檢測技術(shù)相比，例如X射線檢測、超聲檢測等，太赫茲技術(shù)成本太高，裝置笨重、不靈活。
搭配新型傳感器探頭的測量體系
現(xiàn)在，德國柏林的弗勞恩霍夫海因里希赫茲研究所在太赫茲技術(shù)方面取得了一項(xiàng)巨大的進(jìn)步。由該研究所里Thorsten G?bel領(lǐng)導(dǎo)的太赫茲技術(shù)研究小組已經(jīng)成功的研制出了首例標(biāo)準(zhǔn)太赫茲設(shè)備，而且成本更低，操作更為簡便。
弗勞恩霍夫海因里希赫茲研究所激發(fā)太赫茲輻射的原理是基于一種光電方法;通過使用一種特殊的半導(dǎo)體，激光脈沖被轉(zhuǎn)換成太赫茲電脈沖。而以前太赫茲技術(shù)一直沒有取得實(shí)質(zhì)性成功的原因主要就在于這種特殊半導(dǎo)體需要具備一些特殊的性質(zhì)。
“我們研制出了一種半導(dǎo)體材料，能夠被波長為1.5微米左右的激光刺激，” G?bel說道：“在光通信領(lǐng)域中，這是一種標(biāo)準(zhǔn)波長，這也是為什么市場上有那么多廉價(jià)但高質(zhì)量的光學(xué)組件和激光器”。
但是，要研制出一種能夠用于材料測試方面，且成本較低、操作便利的太赫茲體系仍然存在一個(gè)大障礙——迄今為止，用于掃描待測試組件的傳感器探頭太大而且非常笨重，并不便于使用。原因是太赫茲發(fā)射器和接收器是兩個(gè)獨(dú)立的組件，必須要精確的安裝在套管里。這種排列的主要缺點(diǎn)在于測試樣品只能在一個(gè)角度上進(jìn)行測量。因此，測試對象必須準(zhǔn)確的位于接收器和發(fā)射器的焦點(diǎn)上，這樣經(jīng)樣品由發(fā)射器發(fā)出的太赫茲信號(hào)才會(huì)顯示在接收器上。如果傳感器探頭和樣品之間的距離發(fā)生了變化，例如發(fā)生輕微震動(dòng)等，測量都會(huì)變得更加困難。
