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它能向行李包裹中发射穿透能力比X射线强的中子束,这款设备使用微波和超声波来检测隐藏的对象

发布时间:2020-03-23 11:30编辑:概况浏览(126)

    发布时间:15-12-11 17:28分类:行业资讯 标签:医学疾病检测 近日,电影《星际迷航》中的那款能够即时检测一系列医学疾病的神奇设备已经研发成功了。近日,科学家们经过努力,终于将电影情节变成了现实,这款*新的设备被命名为tricorder。**进程度而言,科学家们开发的这款tricorder设备仍然无法跟电影里那款手持设备相比,但是它能达到的程度已经是相当了不起了。这一研究项目*早由美国国防部*进研究项目局(DARPA)发起,紧接着,来自斯坦福大学的助理教授Amin Arbabian和研究教授Pierre Khuri-Yakub带着一群电气工程师进行了相关的研究,并着手打造这种新的设备。发表在《应用物理快报》期刊上的研究结果表明,这款设备使用微波和超声波来检测隐藏的对象,不管是埋在地底下的炸药还是人体内的癌变肿瘤。一开始,研究人员的目的是为了研发一项能够找到埋藏在地下的简易爆炸装置的新型技术。一般来说,为了避免发生爆炸,金属探测器是无法使用的,因为它不能接触到物体。据了解,这种新型设备能够产生一种聚焦微波,使得各种材料内的分子发生振动,并进行加热。当然,加热的温度仅为千分之一度,不会造成任何损害。除此之外,不同材料之间的振动频率是不同的。例如,塑料振动和加热的速度非常慢,而湿土则要快一些。同样的原理也适用于不同类型的金属,我们可以根据特定的频率来识别金属。正是这种振动效应所产生的超声波被反射到周围的环境中。这些超声波在人类的听觉范围之外,但是可以通过接收仪器检测出来。当接收器检测出超声波之后,波源的具体位置可以通过速度和时间计算出来,并*终用来生成一个隐藏对象的虚拟图像。当超声波穿过物体发射到空气中,它的速度会减慢下来,并变得更加难以被检测到。而tricorder上所拥有的一系列超灵敏的超声波探测器能够解决这个问题,因此它能够有效地在安全距离内探测到隐藏的爆炸装置。Amin Arbabian在一份声明中说道:“这款科学分析检测仪*大的优点在于它不需要接触到物体*能够进行检测。”不过,这还不是tricorder的全部功能。研究人员表示,这款设备还可以应用于医疗方面。他们在一个由海藻制成的凝胶块中植入了一块塑料聚合物,以此来模拟人体组织中的肿瘤。在30厘米的距离,这款设备能够精确地找出隐藏目标的位置。从理论上说,使用tricorder识别人体器官中的恶性肿瘤是完全有可能的。Khuri-Yakub在声明中说:“我们已经为此准备了两年多。虽然目前仍然处于早期研发阶段,不过我们有信心在5到10年内将它变成可以广泛使用的产品。”附爱仪器仪表网热卖产品:德国METREL(美翠) MI2142医用安规测试仪

    近年来,随着国际形势的复杂多变,各种各样的恐怖活动此起彼伏,如:爆炸、劫持飞机、绑架、暗杀、武装袭击以及寄送邮件炸弹等等。为了有效地防范和打击这些犯罪活动的发生和扩展,各国警方都使用安全检查技术装备对危险物品、违禁物品有针对性地进行防爆安全检查。传统的安全检查设备,如X 射线检测仪、金属武器检测门等,能发现金属武器和普通炸药等危险物品,曾在安全检查工作中发挥了重要作用。但由于近年来恐怖分子配备的武器越来越先进,促使世界各国都在探索研究更先进的安全检查新技术、新设备。目前已投入使用和趋于成熟的安全检查新技术、新设备有如下几种:

    为化解这一难题,研究人员设计了一种元件,名为“电容显微机械加工超声波换能器”,能够辨别发自物体、在空气中传输的微弱超声波。

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    阿尔巴比安相信,后续研究将会形成便携式检测仪器,以非接触方式检测肿瘤等人体病变,不仅能比其他手段更早发现病变,而且比核磁共振和电子计算机断层扫描等医疗成像手段成本低,比X光透视更安全。鉴于医疗器械获得美国食品和药物管理局认证需要先做人体试验,这项新技术投入应用预期需要5至15年。

    毫米波是介于光波和无线电波之间的电磁波,更准确地说,它是在远红外和微波频谱之间很窄的一段电磁频谱。毫米波的特性既不同于微波又区别于红外光,它对各种绝缘材料都具有很好的穿透性。因此,它可使隐藏在人体上的各种金属武器、凶器或违禁物品等都能暴露无遗,是安全检查的理想波段。毫米波检查设备对于藏匿在墙内的武器和窃听仪器设备的搜索也是非常有效的。

    这一研究项目由美国国防部提供资金,最初以开发侦测塑胶炸弹、尤其是“简易爆炸装置”的可行方式为目的。只是,美国国防部附加一项条件:任何侦测工具都不得接触可疑物的表面,以免触发并引爆炸弹。

    微波全息摄影检查法

    既然侦测炸弹课题已经完成,研究人员尝试利用相同手段探测软组织内的“异物”。他们选取一块肉状材料,其中包含一块异物,然后用微波脉冲照射,加热升温大约千分之一摄氏度,再在大约30厘米距离外探测超声波,得到了异物所处位置的信息。

    全息摄影术通常是指可见光波的全息摄影,为寻找隐藏在被检人员身着的衣服内或不透明包裹中的武器,则采用微波全息摄影术。利用微波穿透能力较强的特点,采用频率为70千兆赫兹的全息摄影装置来进行“电子束检查”,就可以在监视屏上显示出隐藏在层层衣服之下或合成革包裹中的手枪、刀具等物品。微波成像装置可以轻而易举地发现人体内部隐秘部位藏匿的违禁物品。

    依据原理,侦测非金属炸弹,常规金属探测方式无效,可以改用“监听”超声波的方式。领导研究的阿明·阿尔巴比安告诉新华社记者,难题在于“不允许接触物体表面”,不能像医院做超声波检查那样探头直接接触体表,意味着探测效率降低,因为超声波一旦脱离固体,在空气中传输时衰减严重。

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