首页 > 军事 >

令人瞩目的将来战争新宠

2019-05-24 09:53:35 暂无 阅读:568 评论:0

太赫兹波,泛指频率位于红外线和微波之间的电磁波,处于宏观电子学向微旅行子学的过渡阶段。因为处于交叉过渡区,太赫兹波既不完全适用光学理论来处理,也不完全适用微波理论来研究。很长一段时间,人们对太赫兹波的熟悉非常有限,形成了“太赫兹空白”。近年来,太赫兹波以其奇特的机能和越来越普遍的应用受到世界列国的存眷,稀奇是在军事范畴受到推崇。

请存眷今日出书的《..报》的具体报道——

令人瞩目的将来战争新宠

太赫兹波——令人瞩目的将来战争新宠

■赵 林 侯俊石

令人瞩目的将来战争新宠

太赫兹波的频段划分及应用场景。 制图:刘 程

●太赫兹波,泛指频率位于红外线和微波之间的电磁波,处于宏观电子学向微旅行子学的过渡阶段。

●因为处于交叉过渡区,太赫兹波既不完全适用光学理论来处理,也不完全适用微波理论来研究。很长一段时间,人们对太赫兹波的熟悉非常有限,形成了“太赫兹空白”。

●近年来,太赫兹波以其奇特的机能和越来越普遍的应用受到世界列国的存眷,稀奇是在军事范畴受到推崇。

拥有奇特机能

太赫兹波手艺之所以引起科学界的普遍存眷,是因为太赫兹波频率要高于微波,低于红外线;能量巨细则在电子和光子之间,与其他频率的电磁波比拟,其机能非常奇特。

高穿透性。太赫兹波对很多介电材料和非极性物质具有精巧的穿透性,可对不透亮物体进行透视成像,是X射线成像和超声波成像的有效增补。

低能量性。太赫兹波光子能量仅为X射线光子能量的1%摆布,太赫兹波的辐射不会导致光致电离而损坏被检质,非常适用于针对人体或其他生物样品的搜检。

吸水性。水对太赫兹波辐射有极强的接收性,这使得太赫兹波不易穿透含水物体。

瞬态性。太赫兹波脉冲的典型脉宽在皮秒数量级,经由取样测量手艺,可以有效按捺配景辐射噪声的干扰。

相关性。太赫兹波的相关性源于其相关发生机制,可以直接测量电场的振幅和相位,从而轻易提取样品的折射率、接收系数、消光系数、介电常数等参数。

光谱差别特征。很多有机分子的振动和扭转频率都在太赫兹波频段,经由特有的光谱特征,可识别分子构造并剖析物质成分,具有指纹般的独一性,就像行使指纹可识别分歧的人一般。是以,太赫兹波光谱成像手艺不光能差别物体的描写,还能识别物体的构成成分。

太赫兹波的这些奇特机能,将给通信、雷达、电子匹敌、电磁兵器、反恐维稳等范畴带来深远影响。

手艺突飞大进

跟着对太赫兹波价格认知的络续深入,列国纷纷加速了对这一波段的索求。从20世纪90年月中期起头,美国国度基金会、航天局、国防部和国度卫生学会等当局部门或组织,对太赫兹波研究项目持续供应较大规模的资金支撑,太赫兹波手艺被评为“改变将来世界的十大手艺”之一。欧洲国度除了列国本身所支撑的研究项目外,还行使欧盟的资金配合组织了大型的跨国界、多学科合作研究项目。我国也专门制订了太赫兹波成长规划,加大研究力度,今朝在应用范畴已经有了大的冲破。

近年来,太赫兹波应用局限已从根蒂科学逐渐向兵器装备、航空航天、雷达探测、通信、反恐缉毒等方面扩展。

竖立方针数据库。世界列国普遍开展各类方针在太赫兹波频段散射特征的研究,竖立相关的方针特征数据库,对于研究兵器装备在太赫兹波频段隐身与反隐身突防具有主要感化。

竖立特征实验室。美欧等国已经竖立了多个太赫兹波特征实验室,对照典型的有美国麻省罗尼尔大学所属的太赫兹波实验室,竖立了多套一连太赫兹波实验装配,并对多种频率的方针特征进行了深入研究。

重点成长成像手艺。行使太赫兹波成像可有效地对爆炸物、生化制剂以及..刀具等危险物品进行预警、识别。英国ThruVision公司曾展示了一种行使太赫兹波成像手艺的新型安检系统,能在3至15米的平安距离对人群成像,并筛选出隐藏了不明物体的人员。

正视雷达范畴应用。太赫兹波雷达手艺的成长,无论在国防军事范畴照样民众平安范畴,无疑都已带来令人瞩目的新转变。太赫兹波雷达系统以其小型轻量、高差别率等优势,应用于航天器自身威胁告警以及弹道方针监测,将成为空间攻防系统扶植的主要研究方针。将来,太赫兹波雷达将重点冲破大功率、小型化器件,实现对更小方针的更正确探测、更高差别率成像和更仔细方针特征识别。

跟着科学手艺的络续成长,太赫兹波范畴的新理论、新现象、新方式和新应用不足为奇。在可预见的将来,谁能在这一主要计谋前沿范畴占有制高点,谁就有或者在将来作战中把握自动权。

军事应用普遍

太赫兹波的奇特性,使其在军事范畴的应用前景非常广宽,能给爆炸物探测与分辨、长途探测与成像、疆场和卫星通信、导弹末尾正确制导以及反可骇袭击平安搜检等方面带来深远影响。

探测和分辨爆炸物。太赫兹波的频率很高、波长很短,具有很高的时域频谱信噪比,且在浓烟、沙尘情况中传输损耗很低,可穿透墙体对衡宇内部进行扫描,是复杂疆场情况下寻敌成像的幻想手艺。今朝,太赫兹波已能识别出50多种爆炸物,行使太赫兹波照射路面,还可远距离探测地下的雷场分布和炸弹情形。

长途探测与成像。应用太赫兹波手艺设计宽带雷达,可比微波雷达具有更宽的频谱、更高的时间检测精度和差别率。应用吸波材料设计的隐形飞机、舰船等,使得常规窄带雷达对其不克进行有效探测,但应用太赫兹波手艺设计宽带雷达,因为具有雄厚的频率分量,可使得隐形军事方针的吸波涂层失去感化,对现有隐身手艺发生推翻性影响。

疆场和太空通信。太赫兹波集成了微波通信与光通信的长处,具有传输速度高、容量大、偏向性强、平安性高及穿透性好等诸多特征,可在大风、沙尘及浓烟等恶劣疆场情况下,以极高的带宽进行定向、高保密军事通信。此外,太赫兹波在外层空间传输损耗比在大气中传输小好多,且能量集中、偏向性强,与微波比拟更利于应用在太空通信范畴。

导弹末尾正确制导。因为太赫兹波具有波束窄、偏向性强等特点,采用太赫兹波与红外制导、电视制导、激光制导等相连系的体式,远端采用常规制导方式,接近方针后使用太赫兹波批改,既可提高制导的正确性,又可避免大气对太赫兹波的接收,进一步提拔导弹冲击的正确性。

反可骇袭击平安搜检。太赫兹波是生成的反恐安检“专家”,很多爆炸物及其相关成分和..在太赫兹波段都有指纹谱,再加上太赫兹波的非电离性、强穿透性,可使其在机场、车站、船埠等生齿密集区供应远距离、大局限的预警。现有金属探测器和X光安检设备无法识其余陶瓷刀具、塑料火药等新型作案对象或兵器,在太赫兹波下则变得“透亮”。行使太赫兹波成像手艺可有效地对隐藏在衣服下、包裹中的犯禁品进行成像分辨,同时还能包管对生物体风险极小。

相关文章