A practical guide to terahertz imaging using thermal atomic vapour
A practical guide to terahertz imaging using thermal atomic vapour
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使用热原子蒸气太赫兹成像的实用指南
DOI：
10.1088/1367-2630/acb80c
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发表时间：
2023
影响因子：
3.3
通讯作者：
Downes L
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Downes L
本教程旨在提供基于原子的太赫兹成像技术的基本原理和方法的细节。太赫兹成像是一个不断发展的研究领域，它可以为使用电磁频谱其他区域的技术提供补充信息。与红外线、可见光和紫外线辐射不同，太赫兹可以穿透许多日常材料，如塑料、布料和卡片。与使用较低频率形成的图像相比，由于波长较短，太赫兹图像具有上级空间分辨率，而与X射线和伽马射线相比，太赫兹辐射是非电离的，使用安全。本教程首先介绍碱金属原子中太赫兹到光学转换的基本原理，然后讨论如何构建一个模型来预测原子的荧光光谱，成像方法依赖于此。我们讨论了构建成像系统的实际方面，包括子系统的规格。然后，我们回顾了成像系统的典型特性，包括空间分辨率，灵敏度和带宽。最后，我们简要讨论了一些潜在的应用。
This tutorial aims to provide details on the underlying principles and methodologies of atom-based terahertz imaging techniques. Terahertz imaging is a growing field of research which can provide complementary information to techniques using other regions of the electromagnetic spectrum. Unlike infrared, visible and ultraviolet radiation, terahertz passes through many everyday materials, such as plastics, cloth and card. Compared with images formed using lower frequencies, terahertz images have superior spatial resolution due to the shorter wavelength, while compared to x-rays and gamma rays, terahertz radiation is non-ionising and safe to use. The tutorial begins with the basic principles of terahertz to optical conversion in alkali atoms before discussing how to construct a model to predict the fluorescent spectra of the atoms, on which the imaging method depends. We discuss the practical aspects of constructing an imaging system, including the subsystem specifications. We then review the typical characteristics of the imaging system including spatial resolution, sensitivity and bandwidth. We conclude with a brief discussion of some potential applications.
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