Highly sensitive terahertz heterodyne CT and spectroscopic imaging

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 25220606
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Optical engineering, Photon science
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Kawase Kodo 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (00296013)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 南出 泰亜 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, チームリーダー (10322687) ; 林 伸一郎 国立研究開発法人情報通信研究機構, テラヘルツ研究センターテラヘルツ連携研究室, 主任研究員 (70360188)
• Project Period (FY): 2013-05-31 – 2018-03-31
• Keywords: テラヘルツ波 / 分光 / イメージング

Outline of Final Research Achievements

We succeeded in developing an optical injection type terahertz parametric generation detection system with an excellent performance of 50 kW output and 10 orders of magnitude dynamic range. Here, we realized transmission terahertz 3D-CT and spectral imaging that take advantage of this new method. In addition, defect detection inside the product, prohibited drug detection hidden in heavy mail, etc. were realized with ultra-high sensitivity.

Free Research Field

テラヘルツ工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

我々は2003年に世界初のテラヘルツ波を用いた分光イメージングシステムの開発を報告した。その報告で用いていたTPOはダイナミックレンジが4桁以下であり、薄手の封筒越しでのみ分光イメージングによる各試薬の識別が可能であった。今回の我々の研究によって、光注入型THz波パラメトリック発生及び検出を用いたテラヘルツ分光イメージングシステムの大幅な高出力化と高感度化に成功し、TPOよりも遙かに高い100dBものダイナミックレンジを得ることができた。そのシステムを用いた分光イメージングシステムを構築し、分厚い遮蔽物越しでの試薬の識別に世界に先駆けて成功した。