TeraView - TeraView

Souřadnice: 52 ° 14'3,5 ″ severní šířky 0 ° 9'7,19 ″ Z / 52,234306 ° N 0,1519972 ° W / 52.234306; -0.1519972

TeraView Ltd.
PrůmyslPolovodiče
Založený2001 (od.) Toshiba Research Europe )
ZakladatelMichael Pepper, Don Arnone (z Toshiba Research Europe )
Hlavní sídloBudova Platinum, St John's Innovation Park,
Cambridge,
Spojené království
Oblast sloužila
Celosvětově
Klíčoví lidé
Don Arnone (výkonný ředitel )
Sir Michael Pepper (Hlavní vědecký ředitel )
produktyTerahertzové zobrazovací a spektroskopické vybavení
Počet zaměstnanců
24 (2013)
webová stránkaTeraView

TeraView Limitednebo TeraView, je společnost, která navrhuje terahertz zobrazovací a spektroskopické přístroje a zařízení pro měření a hodnocení farmaceutické tablety, nanomateriály, keramika a kompozity, integrovaný obvod čipy a další.[1]

TeraView spoluzaložil Michael Pepper (CSO) a Dr. Don Arnone (CEO) jako spin-out společnosti Toshiba Research Europe v dubnu 2001.[2] Společnost byla založena za účelem využití duševního vlastnictví a odborných znalostí vyvinutých při získávání a odhalování terahertzové záření (1 THz = 33,3 cm−1), využívající polovodičové technologie. Přední zastánci této technologie jsou členy její poradní rady a TeraView udržuje úzké vztahy s Cavendishova laboratoř[3] na Univerzita v Cambridge, která byla jednou z výzkumných univerzit, které se zajímaly o terahertzské techniky. Je to také místo, kde profesor Pepper,[4] působí jako profesor fyziky od roku 1987.

produkty

TeraView vyvinul řadu nástrojů, které využívají vlastnosti terahertzového záření.[5] Terahertzové světlo má nějakou zajímavou aplikaci. Mnoho běžných materiálů a živých tkání je poloprůhledných a má „terahertzové otisky prstů“,[6][7] umožňující jejich zobrazování, identifikaci a analýzu. Navíc neionizující vlastnosti terahertzového záření a relativně nízké použité úrovně výkonu ukazují, že je to bezpečné.[8]

Použitím různých softwarových analytických balíčků je možné přinést stejné základní technologie několika aplikacím.

Oblasti výzkumu a vývoje

Hlavní článek: Terahertzovo záření

Hlavní zaměření společnosti na vyšetřování zahrnuje vývoj terahertzového světla na užitečné spektroskopické a zobrazovací technika. „terahertzova mezera „- kde byly donedávna obtížně přístupné jasné zdroje světla a citlivé prostředky detekce - zahrnuje frekvence neviditelné pouhým okem v elektromagnetické spektrum, ležící mezi mikrovlnná trouba a infračervený v rozmezí od 0,3 do 3 THz. Stávající přístroje TeraView generují, detekují a manipulují s THz světlem a byly testovány v mnoha aplikačních oblastech.

Farmaceutický průmysl

Aplikace terahertzového záření ve farmaceutickém průmyslu zahrnují nedestruktivní odhad kritických atributů kvality ve farmaceutických výrobcích[9][10] jako krystalická struktura,[11] analýza tloušťky a chemického složení.[12] TeraView prokázal, že terahertzové nástroje mohou vytvářet 3D mapy tloušťky povlaku[13] pro více vrstev nátěru[14] a modely strukturálních prvků[15] umožňující lepší pochopení a kontrolu zvětšování a výroby produktu.[16]

Lékařské zobrazování

Částečně díky své schopnosti rozpoznat spektrální otisky prstů lze použít terahertzové pulzní zobrazování, které poskytuje kontrast mezi různými typy měkkých tkání.[17] Je to také citlivý prostředek ke zjišťování stupně obsahu vody[18] a markery rakoviny[19] a další nemoci.[20][21] Byly provedeny pokusy aplikovat Terahertz na podobné typy rakoviny prsa,[22] rakovina a další nemoci v medicíně, ústní zdravotní péče a související oblasti. Společnost oznámila, že byla schválena Regulační agentura pro léčivé přípravky a zdravotnické výrobky (MHRA) k soudu in-vivo terahertzová spektroskopie pro biomedicínský výzkum.[23] Pokusy se budou konat v Guyova nemocnice v Londýně a zaměřit se na to, zda lze technologii použít v reálném čase pro přesné odstranění rakovinné tkáně.[24]

Vnitřní bezpečnost a obrana

Technologie Terahertz má potenciál[25] bezpečně, neinvazivně a rychle si představit různé druhy oděvů a dalších materiálů pro maskování a zmatek.[26] Předpokládá se, že protože je THz světlo absorbováno výbušné materiály[27] jistě frekvence je možné najít jedinečné „terahertzové otisky prstů“[28] které lze odlišit od oblečení nebo jiných materiálů.[29] To se v praktickém smyslu nikdy neprokázalo. Technologie společnosti byla využívána Naval Surface Warfare Command testovat přítomnost různých druhů plastových výbušnin v oděvech, včetně PETN (Pentaerythritol tetranitrát ).[30]

Charakterizace materiálu

Hlavní článek: Terahertzovy metamateriály

THz spektroskopii lze použít jako bezkontaktní analytická metoda.[31] Koeficient absorpce a index lomu[32] měřeno terahertzovou pulzní spektroskopií lze přímo použít k získání vysokofrekvenčně závislého komplexu vodivosti materiálů[33] v 0,1 - 3 THz (3 - 100 cm−1) oblast elektromagnetického spektra.[34] Tato technologie byla použita v některých oblastech fyzika pevných látek výzkum jako např polovodiče,[35] vysokoteplotní supravodiče,[36] terahertzové metamateriály, dynamika nosné hustoty, grafen,[37] uhlíkové nanotrubice,[33] magnetismus a více.[38]

Nedestruktivní testování

Hlavní článek: Terahertz nedestruktivní hodnocení

Terahertzové světlo lze použít jako bezkontaktní technika pro analýzu ve studiích integrity materiálu. Ukázalo se jako efektivní při nedestruktivní kontrole vrstev v nátěrových hmotách a nátěrech,[39] detekce strukturálních vad ve Windows keramický a kompozitní materiály[40] a zobrazování fyzické struktury obrazů a rukopisů.[41][42] Použití THz vln pro nedestruktivní vyhodnocení umožňuje kontrolu vícevrstvých struktur a může identifikovat abnormality od vměstků cizích materiálů, disbondu a delaminace, poškození mechanickým nárazem, poškození teplem a vniknutí vody nebo hydraulické kapaliny.[43] Hlavní vědecký ředitel společnosti, pane Michael Pepper vysvětluje, že THz zobrazování může přesně měřit tloušťku přes substrát a může také získat hustotu povlaku: „Radiace se odráží pokaždé, když dojde ke změně materiálu. Změří se čas příjezdu a poté různé algoritmy dokončí obraz vytvořením 3D jemných obrazů funkcí a přesné identifikace materiálu.“.[44] Další průzkum společnosti a aktivní spolupráce s Univerzita v Cambridge si klade za cíl vyvinout terahertzový senzor, který lze použít k měření kvality nátěrových hmot na automobilech.[45]

Polovodičový průmysl

Technologie Terahertz umožňuje 3D zobrazení ve vysokém rozlišení polovodičové balíčky a integrovaný obvod zařízení.[35] THz reflektometrie v časové oblasti (TDR) nabízí významné výhody v zobrazovacím rozlišení ve srovnání se stávajícími technikami izolace poruch a konvenčními systémy milimetrových vln.[46] Práce s Intel pokud jde o aplikace technologie THz pro polovodičový průmysl, vyvinula společnost TeraView novou techniku, která kombinuje elektrooptiku a pulzy THz v nedestruktivní Elektrooptická terahertzová pulzní reflektometrie (EOTPR), který pracuje až do 2 THz s rozlišením 10 μm pro lepší izolaci poruch a analýzu procesů a průtoků při analýze poruch.[47] „Byly uznány jedinečné schopnosti terahartzového TDR a jeho výhody oproti konvenčnímu TDR. Díky revolučnímu konceptu, inovativnímu designu a vynikajícímu výkonu se EOTPR stane základním nástrojem pro izolaci chyb mikroelektroniky a analýzu poruch.“ Yongming Cai, Zhiyong Wang, Rajen Dias a Deepak Goyal, Intel Corporation.[48]

Viz také

Reference

  1. ^ "Přehled společnosti TeraView"
  2. ^ „O TeraView“
  3. ^ „University of Cambridge Enterprise“
  4. ^ „University College London, Department of Electronic and Electrical Engineering and the London Centre for Nanotechnology“
  5. ^ A b C Zhang, Caihong; Jin, Biaobing; Chen, Jian; Wu, Peiheng; Tonouchi, Masayoshi; Deibel, Jason A; Stoik, Christopher D; Bohn, Matthew J (2009). „Terahertzové zařízení pro zobrazování a spektroskopii“. Journal of the Optical Society of America B. 26 (9): A1. Bibcode:2009JOSAB..26 .... 1Z. doi:10.1364 / JOSAB.26.0000A1. Citováno 14. února 2013.
  6. ^ „Co je to Terahertz? - Terahertzovy otisky prstů“
  7. ^ Ho, Louise; Pepper, Michael; Taday, Philip (2008). „Terahertzova spektroskopie: podpisy a otisky prstů“. Fotonika přírody. 2 (9): 541–3. Bibcode:2008NaPho ... 2..541H. doi:10.1038 / nphoton.2008.174.
  8. ^ Mueller, Eric R. (srpen – září 2003). „Terahertzovo záření: aplikace a zdroje“. Průmyslový fyzik. 9 (4): 27–9. Archivovány od originál dne 04.12.2003.
  9. ^ "Analýza pevných dávkových forem tablet s Terahertz Imaging".
  10. ^ Shen, Yao-Chun; Taday, Philip F. (2008). „Vývoj a aplikace pulzního zobrazování Terahertz pro nedestruktivní kontrolu farmaceutických tablet“. IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics. 14 (2): 407–15. CiteSeerX  10.1.1.714.8549. doi:10.1109 / JSTQE.2007.911309.
  11. ^ Savage, Lynn (únor 2012). „Terahertz Techniques Reveal the Hidden World of Pharmaceuticals“. Biofotonika.
  12. ^ Taday, P.F .; Bradley, I.V .; Arnone, D.D .; Pepper, M. (2003). „Použití terahertzové pulzní spektroskopie ke studiu krystalické struktury léčiva: Případová studie polymorfů hydrochloridu ranitidinu“. Journal of Pharmaceutical Sciences. 92 (4): 831–8. doi:10,1002 / jps.10358. PMID  12661068.
  13. ^ Fitzgerald, Anthony J .; Cole, Bryan E .; Taday, Philip F. (2005). "Nedestruktivní analýza tloušťky potahu tablet pomocí terahertzového pulzního zobrazování". Journal of Pharmaceutical Sciences. 94 (1): 177–83. doi:10.1002 / jps.20225. PMID  15761941.
  14. ^ Zeitler, J. Axel; Shen, Yaochun; Baker, Colin; Taday, Philip F .; Pepper, Michael; Rades, Thomas (2007). "Analýza povlakových struktur a rozhraní v pevných orálních dávkových formách pomocí trojrozměrného terahertzového pulzního zobrazování". Journal of Pharmaceutical Sciences. 96 (2): 330–40. CiteSeerX  10.1.1.670.7797. doi:10.1002 / jps.20789. PMID  17075850.
  15. ^ „University of Cambridge, Department of Chemical Engineering and Biotechnology - Terahertz Imaging - Pharmaceutical Applications“
  16. ^ „Process Analytical Technology (PAT) Tool for In-line Measurement and Control of Tablet Coating Thickness“
  17. ^ „Terahertz Medical Imaging“
  18. ^ „Terahertzové záření se zaměřuje na rakovinu kůže“
  19. ^ „Terahertzovo světlo k osvětlení buněčné biologie a výzkumu rakoviny“
  20. ^ Yu, Calvin; Ventilátor, Shuting; Sun, Yiwen; Pickwell-MacPherson, Emma (2012). „Potenciál terahertzového zobrazování pro diagnostiku rakoviny: přehled dosavadních vyšetřování“. Kvantitativní zobrazování v medicíně a chirurgii. 2 (1): 33–45. doi:10.3978 / j.issn.2223-4292.2012.01.04. PMC  3496499. PMID  23256057.
  21. ^ Brun, MA; Formanek, F; Yasuda, A; Sekine, M; Ando, ​​N; Eishii, Y (2010). „Terahertzovo zobrazování aplikované na diagnostiku rakoviny“. Fyzika v medicíně a biologii. 55 (16): 4615–23. Bibcode:2010PMB .... 55.4615B. doi:10.1088/0031-9155/55/16/001. PMID  20671358.
  22. ^ "TeraView pokusy in vivo THz spektroskopie"
  23. ^ „TeraView pokusy in vivo THz spektroskopie“. Optics.org. 16. července 2012.
  24. ^ „Použití Terahertzu jako intraoperačního nástroje při chirurgickém zákroku na rakovinu prsu“. TeraView.
  25. ^ „Ned Potter, ABC News - T-Rays: Budoucnost letištní bezpečnosti, konec sebevražedných atentátníků?“
  26. ^ „Larry Hardesty, MIT News Office - Laser, který generuje terahertzové paprsky - který dokáže detekovat výbušniny - pracuje při vyšších teplotách, než si někteří mysleli, že je to možné“
  27. ^ David J. Cook. Brian K. Decker. Mark G. Allen (2005). „Kvantitativní THz spektroskopie výbušných materiálů“ (PDF). Optická společnost Ameriky. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  28. ^ „Science Daily - Průlom v Terahertzově dálkovém průzkumu Země: Unikátní THz„ otisky prstů “identifikují skryté výbušniny na dálku“
  29. ^ Leahy-Hoppa, M.R .; Fitch, M.J .; Zheng, X .; Hayden, L.M .; Osiander, R. (2007). "Širokopásmová terahertzová spektroskopie výbušnin". Dopisy o chemické fyzice. 434 (4–6): 227–30. Bibcode:2007CPL ... 434..227L. doi:10.1016 / j.cplett.2006.12.015.
  30. ^ „Technologie TeraView THz použitá k detekci výbušnin PETN“. TeraView.
  31. ^ Zhang, Caihong; Jin, Biaobing; Chen, Jian; Wu, Peiheng; Tonouchi, Masayoshi (2009). "Nekontaktní hodnocení nedopnutých destiček InP pomocí terahertzové časové domény spektroskopie". Journal of the Optical Society of America B. 26 (9): 1. Bibcode:2009JOSAB..26 .... 1Z. doi:10.1364 / JOSAB.26.0000A1.
  32. ^ Folks, William R .; Pandey, Sidhartha K .; Boreman, Glenn (2007). "Index lomu při frekvencích THz různých plastů". Optická terahertzová věda a technologie. MD10. doi:10.1364 / OTST.2007.MD10. ISBN  978-1-55752-837-7.
  33. ^ A b Kang, Chul; Maeng, v Hee; Oh, Seung Jae; Syn, Joo-Hiuk; Jeon, Tae-In; An, Kay Hyeok; Lim, Seong Chu; Lee, Young Hee (2005). „Frekvenčně závislé optické konstanty a vodivosti vodíkem funkcionalizovaných jednostěnných uhlíkových nanotrubiček“. Aplikovaná fyzikální písmena. 87 (4): 041908. Bibcode:2005ApPhL..87d1908K. doi:10.1063/1.1999015.
  34. ^ „Terahertz pro charakterizaci materiálu“
  35. ^ A b Chin, Jiann Min; Narang, Vinod; Zhao, Xiaole; Tay, Meng Yeow; Phoa, Angeline; Ravikumar, Venkat; Ei, Lwin Hnin; Lim, brzy Huat; et al. (2011). Msgstr "Izolace chyb v analýze polovodičových produktů, procesů, fyzických poruch a chyb v balení: důležitost a přehled". Spolehlivost mikroelektroniky. 51 (9–11): 1440–8. doi:10.1016 / j.microrel.2011.06.061.
  36. ^ Hancock, Jason N .; Van Mechelen, J. L. M .; Kuzmenko, Alexey B .; Van Der Marel, Dirk; Brüne, Christoph; Novik, Elena G .; Astakhov, Georgy V .; Buhmann, Hartmut; Molenkamp, ​​Laurens W. (2011). „Dynamika stavu nabití povrchu vysokomobilního trojrozměrného topologického izolátoru“. Dopisy o fyzické kontrole (Vložený rukopis). 107 (13): 136803. arXiv:1105.0884. Bibcode:2011PhRvL.107m6803H. doi:10.1103 / PhysRevLett.107.136803. PMID  22026887.
  37. ^ Lee, Seung Hoon; Choi, Muhan; Kim, Teun-Teun; Lee, Seungwoo; Liu, Ming; Yin, Xiaobo; Choi, Hong Kyw; Lee, Seung S .; et al. (2012). "Přepínání terahertzových vln pomocí aktivních grafenových metamateriálů řízených bránou". Přírodní materiály. 11 (11): 936–41. arXiv:1203.0743. Bibcode:2012NatMa..11..936L. doi:10.1038 / nmat3433. PMID  23023552.
  38. ^ Hogan, Marku. "THz záření". SLAC National Accelerator Laboratory.
  39. ^ Petkie, Douglas T .; Kemp, Izaak V .; Benton, Carla; Boyer, Christopher; Owens, Lindsay; Deibel, Jason A .; Stoik, Christopher D .; Bohn, Matthew J. (2009). Krapels, Keith A; Salmon, Neil A (eds.). "Nedestruktivní terahertzové zobrazování pro letecké aplikace". Senzory a technologie milimetrových vln a terahertzů II. 7485: 74850D. Bibcode:2009SPIE.7485E..0DP. doi:10.1117/12.830540.
  40. ^ Jonuscheit, Joachim. „Technická keramika: sledování vad“ (PDF). Fraunhofer Institute for Physical Measurement Techniques IPM. Archivovány od originál (PDF) dne 15. 6. 2013.
  41. ^ Pastorelli, Gianluca; Trafela, Tanja; Taday, Phillip F .; Portieri, Alessia; Lowe, David; Fukunaga, Kaori; Strlič, Matija (2012). „Charakterizace historických plastů pomocí terahertzové časové domény a pulzního zobrazování“. Analytická a bioanalytická chemie. 403 (5): 1405–14. doi:10.1007 / s00216-012-5931-9. PMID  22447218.
  42. ^ „Terahertz pro konzervaci obrazů, rukopisů a artefaktů“. TeraView.
  43. ^ Hsu, David K ​​.; Im, Kwang-Hee; Chiou, Chien-Ping; Barnard, Daniel J .; Thompson, Donald O .; Chimenti, Dale E. (2011). „Průzkum nástrojů terahertzských vln pro NDE kompozitů“. Přezkum pokroku v kvantitativním nedestruktivním hodnocení. Série konferencí Amerického institutu fyziky. Sborník konferencí AIP. 30B. 533–40. Bibcode:2011AIPC.1335..533H. doi:10.1063/1.3591897. ISBN  978-0-7354-0888-3.
  44. ^ Gunnar, William. „TeraView přináší nové techniky ke studiu průmyslových nátěrů“. Svět průmyslových nátěrů.
  45. ^ Wilson, Dave. „Terahertzův senzor pro měření kvality laku na automobilech“. Kamerové systémy.
  46. ^ Nagel, Michael; Michalski, Alexander; Kurz, Heinrich (2011). "Bezkontaktní lokalizace poruch a zobrazování pomocí terahertzové časové reflektometrie na čipu". Optika Express. 19 (13): 12509–14. Bibcode:2011Opr ...1912509N. doi:10.1364 / OE.19.012509. PMID  21716491.
  47. ^ Cai, Yongming. "Izolace poruch využívá terahertzovou metodu reflektometrie v časové doméně". Svět laserového ostření.
  48. ^ „Analýza chyb v pokročilých polovodičových pouzdrech využívajících Terahertzovu časovou doménovou reflektometrii“. TeraView.

externí odkazy