ازمون تراهرتز

آزمون تراهرتز. آزمون تراهرتز ( به انگلیسی: Terahertz nondestructive evaluation ) یکی از روش های آزمون های غیر مخرب است.
تابش تراهرتز یا T - Rays در معرفی کلی، به ناحیه ای از طیف امواج الکترومغناطیسی اشاره دارد. این ناحیه از انتهای طیف امواج ماکروویو شروع شده و تا قسمت های انتهایی طیف مادون قرمز ادامه می یابد. [ ۱]
این محدوده از گسترهٔ امواج الکترومغناطیس برای تصویربرداری اولین بار در اوایل دههٔ ۱۹۷۰ با نام "THz" برای کاری تحقیقاتی در رنج ۱۰۰گیگاهرتز تا ۱۰ ترا هرتز مورد استفاده قرار گرفت، اولین نتایج مستدل در مورد تصویربرداری پزشکی با امواج تراهرتز در اواخر دههٔ ۱۹۹۰ منتشر شد. در این تحقیق، میتلمن و همکارانش ( به انگلیسی: Mittleman. et. al ) از سیستم THz برای تصویربرداری از سوختگی پوست سینهٔ مرغ که توسط یک لیزر توان بالای آرگون ایجاد شده بود، استفاده کردند[ ۲]
از اواخر دههٔ ۱۹۹۰ سیستم تصویربرداری THz مطرح شد و برای انواع تصویربرداری پزشکی از جمله تشخیص سرطان های سطحی پوست و سینه، تصویربرداری از سوختگی، پایش رطوبت پوست، طیف سنجی لایه نشانی داروها، تشخیص حفره ها و پوسیدگی دندان و اندازه گیری رطوبت قرنیه مورد استفاده قرار گرفت. از مشکلات تصویربرداری تراهرتز حجم زیاد و سختی کاربری آن است به همین دلیل در بعضی زمینه ها مانند دندان پزشکی، امکان استفاده و قابلیت رقابت با تصویر برداری با پرتوی ایکس معمول را ندارد. [ ۳]
امواج THz به مقدار زیادی توسط آب یا هر مادهٔ قطبی دیگر جذب می شوند. بنابراین به دلیل خاصیت دی الکتریکی آب، آزمون تراهرتز یک مکانیسم مؤثر برای ثبت حتی تغییرات بسیار کوچکی در مقدار رطوبت است. انرژی کم امواج تراهرتز در مقایسه با پرتوهای ایکس و در نتیجه کاهش خطر یونیزاسیون در سلول ها یکی از مزیت های آزمون تراهرتز است. طول موج کمتر امواج تراهرتز، رزولوشن فضایی بهتری را نسبت به ماکروویو ارائه می دهد و وضوح تصاویر بدست آمده به وسیلهٔ این امواج را تا حدود ۱ میلی متر نسبت به امواج ایکس بهبود می بخشد. در اثر تابش امواج تراهرتز، مدهای چرخشی و ارتعاشی مولکول تحت تأثیر قرار گرفته و خصوصیات تمایزبخشی مناسبی در مورد بافت ها نشان داده می شود. [ ۴]
درک تعامل امواج تراهرتز با آب برای توصیف تصاویر پزشکی حاصل از این امواج لازم و ضروری است. میزان گذردهی ( به انگلیسی: permittivity ) وابسته به فرکانس امواج تراهرتز از آب در حالت مایع و بخار با استفاده از دو تکنیک دامنه و فرکانس مورد مطالعه قرار می گیرد. در حالت بخار، مولکول های آب دارای قابلیت چرخش / ارتعاش هستند و امکان دیدن خطوط مشخص جذب ناشی از این حرکات پویا در طیف ثبت شده وجود دارد. این حالت در آب به دلیل افت گذردهی در محدوده تراهرتز ( حدود 7 - 13j در 100گیگاهرتز به حدود 3 - 4j در 1تراهرتز ) و همچنین نزدیکی مولکول ها به وجود نمی آید و خواص دی الکتریکی آن خودبه خود عاری از رزونانس وابسته به فرکانس می گردد.