Bibliographie & annexes
Quiz & test
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Les ondes électromagnétiques térahertz suscitent la curiosité et l'engouement à la fois des scientifiques et des industriels, car elles permettent une analyse chimique de matériaux en surface et en volume. Complémentaire des technologies existantes, la spectro imagerie térahertz offre un potentiel applicatif important dans les domaines de la biologie, de la sécurité et de l'environnement, par exemple. Cet article rappelle les principes de base, les limites et les dernières évolutions de ce domaine en pleine émergence.
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Terahertz electromagnetic waves have aroused the curiosity and enthusiasm of scientists and industrialists as they allow for a chemical analysis of materials in surface and volume. Complementary to existing technologies, terahertz spectral imaging presents a considerable potential for applications in the fields of biology, safety and the environment, for instance. This article recalls the fundamentals, limitations and latest evolutions in this rapidly developing field.
Auteur(s)
-
Patrick MOUNAIX : Chargé de recherches CNRS au Centre de physique moléculaire optique et hertzienne (CPMOH UMR 5798) à Talence (33)
INTRODUCTION
Domaine : Techniques d'imagerie et d'analyse
Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité
Technologies impliquées : Optique, électronique, optronique, traitement d'image
Domaines d'application : Biologie, environnement, sécurité
Principaux acteurs français :
Pôle de compétitivité : Route des Lasers‘ (Aquitaine)
Centres de compétence :
-
Centre de Physique Moléculaire Optique et Hertzienne CPMOH (CNRS) ;
-
Centre technologique Alphanov ;
-
ARMIR Association pour le Rayonnement, les Mesures et l'Imagerie Rapide, qui comprend le club « Teranaute » ;
-
GDR Européen TÉRAHERTZ « Détecteurs et Émetteurs de Radiations Térahertz à Semi-conducteurs » (GDR CNRS 2897).
Industriels : la société I2S
Autres acteurs dans le monde : Nikon, Picometrix, Toptica Photonics, GigaOptics...
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DOI (Digital Object Identifier)
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Présentation
Présentation du domaine térahertz
En anglais
1. Contexte
L'intérêt grandissant des communautés scientifiques pour le domaine des ondes millimétriques (30 à 300 GHz) et submillimétriques (300 GHz à 3 THz) présage un développement d'applications novatrices de l'électronique rapide et de l'optique. Toutefois, cette partie du spectre reste relativement inemployée en raison notamment d'une technologie très délicate et pas toujours maîtrisée. Ces développements et transferts vers l'industrie ne pourront s'accomplir sans être accompagnés d'une étude du comportement électromagnétique des matériaux utilisés à ces fréquences extrêmes et de la validité d'une imagerie active. Dans ce contexte, la spectro-imagerie térahertz répond à cette problématique. Elle apporte une potentialité de contraste optique novateur, sensible aux niveaux vibrationnels et rotationnels des matériaux. L'aspect spectroscopique dans ce domaine de fréquence peut dès lors mener à une caractérisation très large bande et à une identification unique des matériaux ou d´échantillons. De plus, le très fort pouvoir pénétrant de ces ondes permet d'envisager une visualisation d'objets invisibles en surface, en volume ou opaques dans le visible. Nous rappelons dans un premier temps les caractéristiques de ce rayonnement ainsi que les moyens de le générer et de le détecter. Ensuite nous présenterons la mise en place d'une technique de spectro-imagerie térahertz bidimensionnelle et son application à la visualisation d'objets opaques.
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Contexte
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MITTLEMAN (D.M.), JACOBSEN (R.H.), NUSS (M.C.) - T-ray imaging. - IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, 2, p. 679 (1996).
-
(2) - ABRAHAM (E.), YOUNUS (A.), EL FATIMY (A.), DELAGNES (J.C.), NGUÉMA (E.), MOUNAIX (P.) - Optics communications. - Vol. 282, Issue 15, p. 3104-3107, 1er août 2009.
-
(3) - EL FATIMY (A.), DELAGNES (J.C.), YOUNUS (A.), NGUÉMA (E.), TEPPE (F.), KNAP (W.), ABRAHAM (E.), MOUNAIX (P.) - Optics communications. - Vol. 282, Issue 15, p. 3055-3058, 1er août 2009.
-
(4) - FERGUSON (B.), WANG (S.), GRAY (D.), ABBOTT (D.), ZHANG (X.-C.) - Towards functionnal 3D T-ray imaging. - Physics in Medicine and Biology, 47, p. 3735-3742 (2002).
-
(5) - WU (Q.), HEWITT (T.D.), ZHANG (X.-C.) - Electro-optic imaging of térahertz beams. - Appl. Phys. Lett., 69, p. 1026 (1996).
-
(6) - MITTLEMAN...
ANNEXES
Teranaute http://www.armir.fr
Imagerie térahertz http://www.alphanov.fr
Laboratoires de recherche http://www.rpi.edu/~zhangxc/ http://www.teraview.com/terahertz/id/22 http://www.gigaoptics.de/ http://www.toptica.com/page/applications_terahertz_thz_imaging.php http://www.picometrix.com/pico_products/terahertz_tr4000.asp http://www.nikon.com/about/technology/core/optical_u/terahertz_e/index.htm
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5e journées térahertz – 10-12 juin 2009 – Villeneuve d'Ascq http://www.armir.fr/index.php?option=com_content=article=53=93
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2/ Test de validation
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Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.
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