日本开发出能穿透火灾烟雾的太赫兹波照明器

日本东京理科大学和NTT于2016年3月17日宣布，开发出了可在烟雾环境中确保视认性的太赫兹波照明器的基本构成技术。已经证实，使用试制的用来验证原理的矩阵型照明器，在肉眼能见度几乎为零的模拟火灾环境中也能获得1.4m远的物体的太赫兹图像。

太赫兹波的特性（图：东京理科大学）

太赫兹波是频率位于电波与光之间的电磁波，波长大于红外线和可见光，因此，即使在灰尘、烟雾及火焰中传播，也基本不发生散射和衰减。另外，与电波相比，太赫兹波不容易向四周扩散，可以用于查看物体的形状。在使用太赫兹波成像方面，业界早就在研究通过测量被拍物发出的辐射热来成像的被动成像技术，但在火灾现场，周围的高温物质和高温烟雾也成为热辐射源，因此无法获得清晰的图像。

此次开发的太赫兹波照明器（图：东京理科大学）

被拍物的样品（摄影：东京理科大学）

使用此次开发的太赫兹波照明器可实现主动成像，就是由观测者发出太赫兹波，根据物体反射回的波来“看清”烟雾中或对面的情况。通过故意打乱波长为360μm的太赫兹波的相位，集中多个元件发出的太赫兹波，提高强度，可以像相机的闪光灯一样使用太赫兹波。为验证原理而试制的矩阵型照明器由9个元件构成。

太赫兹波照明器的使用示意图（图：东京理科大学）

各种烟雾浓度（Cs）下的太赫兹图像（上）和红外线图像（下）。与被拍物体之间的距离为85cm。（摄影：东京理科大学）

今后，将从建筑火灾安全工程学的角度，验证此次开发的太赫兹波照明器的性能，推进增加穿透距离、减小系统尺寸等方面的研发。此次的研究成果在3月19～22日举行的“日本第63届应用物理学会春季学术演讲会”及5月16～17日举办的“平成28年度日本火灾学会研究发布会”上发表。