RU217327U1 - Inspection subterahertz visor in reflection configuration - Google Patents

Inspection subterahertz visor in reflection configuration Download PDF

Info

Publication number
RU217327U1
RU217327U1 RU2022121699U RU2022121699U RU217327U1 RU 217327 U1 RU217327 U1 RU 217327U1 RU 2022121699 U RU2022121699 U RU 2022121699U RU 2022121699 U RU2022121699 U RU 2022121699U RU 217327 U1 RU217327 U1 RU 217327U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
terahertz
sub
visor
generators
radiation
Prior art date
Application number
RU2022121699U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Борисович Ваньков
Павел Артурович Гусихин
Гомбо Эрыжанович Цыдынжапов
Иван Владимирович Андреев
Вячеслав Михайлович Муравьев
Игорь Владимирович Кукушкин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики твердого тела имени Ю.А. Осипьяна Российской академии наук (ИФТТ РАН)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики твердого тела имени Ю.А. Осипьяна Российской академии наук (ИФТТ РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики твердого тела имени Ю.А. Осипьяна Российской академии наук (ИФТТ РАН)
Application granted granted Critical
Publication of RU217327U1 publication Critical patent/RU217327U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к области досмотрового оборудования и касается досмотрового субтерагерцового визора. Визор включает широкоугольную систему освещения объекта в субтерагерцовом спектральном диапазоне, схему формирования изображения, содержащую тефлоновый объектив и многопиксельную матрицу детекторов излучения субтерагерцового диапазона. Система освещения объекта содержит два генератора с кольцевыми рупорными антеннами и два аксиально симметричных отражателя с вогнутой поверхностью. Рабочая частота генераторов и детекторов субтерагерцового излучения равна 280 ГГц. Схема формирования изображения выполнена с двукратным коэффициентом геометрического масштабирования. Технический результат заключается в обеспечении возможности детектирования отражающих граней скрытых под одеждой потенциально опасных металлических и неметаллических предметов в широком диапазоне угловых ориентаций без мертвых зон и повышении пространственного разрешения. 2 ил.

Figure 00000002
The utility model relates to the field of screening equipment and concerns a screening sub-terahertz visor. The visor includes a wide-angle object illumination system in the sub-terahertz spectral range, an imaging circuit containing a Teflon lens and a multi-pixel array of sub-terahertz radiation detectors. The object lighting system contains two generators with ring horn antennas and two axially symmetrical reflectors with a concave surface. The operating frequency of generators and detectors of subterahertz radiation is 280 GHz. The image formation circuit is made with a twofold geometric scaling factor. The technical result consists in providing the possibility of detecting reflective edges of potentially dangerous metal and non-metal objects hidden under clothing in a wide range of angular orientations without dead zones and increasing the spatial resolution. 2 ill.
Figure 00000002

Description

Настоящая полезная модель относится к классу досмотрового оборудования для выявления потенциально опасных предметов и субстанций, с использованием визуализации в субтерагерцовом диапазоне электромагнитного излучения.This utility model belongs to the class of inspection equipment for detecting potentially dangerous objects and substances using visualization in the sub-terahertz range of electromagnetic radiation.

С ростом уровня терроризма и насилия во всем мире, досмотровые процедуры потоков людей стали необходимым моментом в обеспечении безопасности больших скоплений людей на различных объектах. Высокие требования по потоковой скорости досмотра делают необходимым использование автоматизированного оборудования, выявляющего случаи потенциальной угрозы в проносимых личных вещах или под одеждой. Независимо от сложности таких скрининговых процедур, первостепенными остаются требования к их безопасности для самих досматриваемых лиц и персонала, работающего с оборудованием. Особое место занимают методы визуализации и идентификации скрытых предметов, однако существует ряд ограничений на возможности использования просвечивающего излучения.With the rise in the level of terrorism and violence around the world, the screening procedures for the flow of people have become a necessary moment in ensuring the safety of large gatherings of people at various sites. High requirements for screening streaming speed make it necessary to use automated equipment that detects cases of potential threat in personal belongings carried or under clothing. Regardless of the complexity of such screening procedures, their safety requirements for the searched persons themselves and the personnel working with the equipment remain paramount. A special place is occupied by methods of visualization and identification of hidden objects, however, there are a number of limitations on the possibility of using translucent radiation.

Классическим и общеупотребимым способом визуализации скрытых предметов является рентгеновское досмотровое оборудование. Рентгеновская аппаратура способна формировать детализованные изображения ручной клади, багажа и грузов, но она неприменима к самим досматриваемым лицам. Кроме того, в рентгеновских лучах невысока контрастность изображения объектов малой плотности - порошков, суспензий, органических жидкостей, которые также могут потенциально представлять угрозу.The classic and commonly used method of visualizing hidden objects is X-ray screening equipment. X-ray equipment is capable of generating detailed images of hand luggage, baggage and cargo, but it is not applicable to the searched persons themselves. In addition, in X-rays, the image contrast of low-density objects - powders, suspensions, organic liquids, which can also potentially pose a threat, is low.

Во многих случаях незаменимы металлоискатели, но требуют подготовки каждого досматриваемого лица и существенно снижают скорость потока.In many cases, metal detectors are indispensable, but they require the preparation of each searched person and significantly reduce the flow rate.

Альтернативно, визуализация скрытых под одеждой предметов возможна в субтерагерцовом спектральном диапазоне, который при умеренных уровнях мощности безвреден для человека и имеет свои отличительные особенности. Наиболее перспективной из них является возможность обнаружения и различения объектов, сделанных из различных материалов. Кроме того, в отличие от громоздких рентгеновских сканеров, работающих в непосредственной близости от цели, переносные субтерагерцовые системы визуализации способны дистанционно обнаруживать подозрительные предметы под одеждой.Alternatively, visualization of objects hidden under clothing is possible in the sub-terahertz spectral range, which, at moderate power levels, is harmless to humans and has its own distinctive features. The most promising of these is the ability to detect and distinguish between objects made from different materials. In addition, unlike bulky X-ray scanners that operate in close proximity to the target, portable sub-terahertz imaging systems are capable of remotely detecting suspicious objects under clothing.

Основными сложностями при работе с субтерагерцовыми визорами является размытие и искажение формируемых изображений из-за диффракционных эффектов при длине волны в несколько миллиметров и фоновый сигнал человеческого тела, ухудшающий контрастность изображения предметов под одеждой. Тем не менее, существуют квазиоптические схемы, использующие осветители, матрицы детекторов и пассивные оптические элементы, позволяющие визуализировать подозрительные предметы, определять их форму и размер. Такие субтерагерцовые визоры, работающие в режиме реального времени, могут использоваться как элемент предварительного скрининга в потоковом режиме - выявлять металлические или диэлектрические объекты средней величины. Дальнейшее определение степени угрозы подозрительных предметов может проводиться инспектором при личном досмотре.The main difficulties when working with sub-terahertz visors are the blurring and distortion of the formed images due to diffraction effects at a wavelength of several millimeters and the background signal of the human body, which worsens the image contrast of objects under clothing. However, there are quasi-optical schemes that use illuminators, detector arrays, and passive optical elements to visualize suspicious objects and determine their shape and size. Such real-time sub-terahertz visors can be used as an element of pre-screening in streaming mode - to detect metal or dielectric objects of medium size. Further determination of the degree of threat of suspicious objects can be carried out by the inspector during a personal search.

Известно опубликованное в [1] техническое решение по детектированию скрытых под одеждой предметов на основе системы субтерагерцовых осветителей и многопиксельной камеры детекторов. Система спроектирована для работы в режиме отражения, когда исследуемая область облучается источниками, а отраженное излучение собирается тефлоновой линзой и регистрируется с помощью многоканальной прямоугольной матрицы детекторов. Рабочая частота излучателей и детекторов составляла 0.1 ТГц, то есть длина волны 3 мм. Матрица (32×32) детекторов была выполнена на основе метода плазмонного субтерагерцового детектирования [2, 3]. Электронная считывающая схема сигнала с матрицы детекторов обеспечивала скорость обновления изображения в режиме видеопотока. Осветители устроены на основе лавинно-пролетных диодов, с излучателями в виде рупорных антенн, коллимированных тефлоновыми плосковыпуклыми линзами. Поскольку в данном частотном диапазоне отражение от большинства объектов носит зеркальный характер, требовалось несколько (шесть) источников для обеспечения освещения интересующей области под разными углами. Сканер был спроектирован для детектирования предметов на удалении 3-6 м от объектива. Однако в реализации оптической схемы изображение объекта перерисовывалось на матрицу с коэффициентом ~0.05-0.1, что приводило к достаточно грубому пространственному разрешению визора ~3-6 см. Кроме того, при столь большой удаленности объекта угловые апертуры пучков освещения далеко не обеспечивали полного покрытия диапазона детектируемых угловых ориентаций отражающих объектов, что существенно снижало вероятность обнаружения потенциально опасных предметов. Тем не менее, описанное техническое решение взято в качестве прототипа настоящей полезной модели.Known published in [1] technical solution for detecting objects hidden under clothing based on a system of sub-terahertz illuminators and a multi-pixel camera detectors. The system is designed to operate in the reflection mode, when the area under study is irradiated by sources, and the reflected radiation is collected by a Teflon lens and recorded using a multichannel rectangular array of detectors. The operating frequency of the emitters and detectors was 0.1 THz, i.e., the wavelength was 3 mm. The array (32×32) of detectors was made on the basis of the plasmonic subterahertz detection method [2, 3]. The electronic reading circuit of the signal from the array of detectors ensured the image update rate in the video stream mode. The illuminators are based on avalanche-transit diodes, with emitters in the form of horn antennas collimated with Teflon plano-convex lenses. Since reflection from most objects in this frequency range is specular, several (six) sources were required to provide illumination of the area of interest from different angles. The scanner was designed to detect objects at a distance of 3-6 m from the lens. However, in the implementation of the optical scheme, the image of the object was redrawn onto the matrix with a coefficient of ~0.05–0.1, which led to a rather coarse spatial resolution of the visor, ~3–6 cm. angular orientations of reflecting objects, which significantly reduced the probability of detecting potentially dangerous objects. However, the described technical solution is taken as a prototype of this utility model.

Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается 1) в создании досмотрового субтерагерцового визора, работающего в конфигурации детектирования картины отражения визора, позволяющего обнаруживать и идентифицировать металлические и неметаллические потенциально опасные предметы, проносимые под одеждой, 2) в обеспечении детектирования субтерагерцовым визором отражающих граней объектов в широком диапазоне угловых ориентаций и без мертвых зон, 3) в многократном повышении пространственного разрешения визора.The technical result, which the claimed utility model is aimed at, is 1) to create an inspection sub-terahertz visor operating in the configuration of detecting the reflection pattern of the visor, which makes it possible to detect and identify metal and non-metal potentially dangerous objects carried under clothing, 2) to provide detection with a sub-terahertz visor reflective faces of objects in a wide range of angular orientations and without dead zones, 3) in a multiple increase in the spatial resolution of the visor.

Для достижения названного технического результата предлагается реализовать субтерагерцовый визор, работающий в конфигурации отражения. Оптическая схема субтерагерцового визора, включающая генераторы излучения в субтерагерцовом спектральном диапазоне, тефлоновый объектив, многопиксельную матрицу детекторов излучения субтерагерцового диапазона, будет модифицирована в плане широкоугольного освещения объекта системой из двух генераторов с кольцевыми рупорными антеннами и двух аксиально симметричных отражателей, освещающих объект в широком диапазоне углов, согласованном с угловой апертурой объектива. Для повышения пространственного разрешения визора его оптическая схема будет работать на повышенной (относительно прототипа) частоте 280 ГГц (длина волны ~1 мм), а коэффициент геометрической перерисовки изображения в линзовой квазиоптической схеме будет уменьшен с 10-ти кратного до 2-х кратного. В результате, пространственное разрешение будет увеличено на порядок за счет трехкратного ослабления диффракционных эффектов, соответствующего уменьшения размера пикселей детектора, а также уменьшения масштабирования изображения. Для этого одновременно будут увеличены линейные размеры матрицы с тем, чтобы охватывать изображение области грудной клетки и поясничного отдела взрослого человека средних габаритов. Также для уменьшения оптических аберраций будет проводиться компьютерная обработка изображения с целью цифровой коррекции аберраций.To achieve the named technical result, it is proposed to implement a sub-terahertz visor operating in a reflection configuration. The optical scheme of the sub-terahertz visor, which includes radiation generators in the sub-terahertz spectral range, a Teflon lens, and a multi-pixel array of sub-terahertz radiation detectors, will be modified in terms of wide-angle object illumination by a system of two generators with ring horn antennas and two axially symmetrical reflectors that illuminate the object in a wide range of angles matched with the angular aperture of the lens. To increase the spatial resolution of the visor, its optical scheme will operate at an increased (relative to the prototype) frequency of 280 GHz (wavelength ~ 1 mm), and the coefficient of geometric redrawing of the image in the lens quasi-optical scheme will be reduced from 10 to 2 times. As a result, the spatial resolution will be increased by an order of magnitude due to a threefold reduction in diffraction effects, a corresponding reduction in the size of the detector pixels, and a reduction in image scaling. To do this, the linear dimensions of the matrix will be simultaneously increased in order to cover the image of the chest and lumbar region of an adult of medium size. Also, to reduce optical aberrations, computer image processing will be carried out in order to digitally correct aberrations.

Признаки, отличающие данную полезную модель от прототипа, состоят в повышении рабочей частоты субтерагерцовых осветителей и детектора до 280 ГГц, соответствующем уменьшении линейных размеров пикселей детектора (до ~1 мм), изменении оптической схемы осветителей с использованием двух генераторов с кольцевыми рупорными антеннами и двух аксиально симметричных сегментов вогнутой поверхности для проецирования подсветки на объект.The features that distinguish this utility model from the prototype are an increase in the operating frequency of sub-terahertz illuminators and a detector up to 280 GHz, a corresponding decrease in the linear dimensions of the detector pixels (up to ~ 1 mm), a change in the optical design of the illuminators using two generators with ring horn antennas and two axial symmetrical segments of a concave surface for projecting illumination onto an object.

Полезная модель иллюстрируется рисунками.The utility model is illustrated by drawings.

Устройство субтерагерцового визора проиллюстрировано на фиг. 1. Он состоит из двух источников субтерагерцового излучения 1 на основе лавинно-пролетных диодов с выходной частотой 280 ГГц, излучающих посредством кольцевых рупорных антенн в кольцо телесных углов вблизи зенитного угла θ=90°, и попадающих соответственно на два отражателя. Вогнутые аксиально симметричные поверхности отражателей 2 и 3 обеспечивают направление отраженных пучков освещения на объект в некотором диапазоне углов (будет описано ниже). Внутри системы осветителей, не перегораживая апертуру пучков, устанавливается система формирования изображения, состоящая из двояковыпуклой асферической тефлоновой линзы 4 и многопиксельной матрицы детекторов 5, работающей на основе метода плазмонного субтерагерцового детектирования и с максимумом чувствительности вблизи вышеуказанной частоты. Размеры пикселей детекторов типа [2], оптимизированных под частоту 280 ГГц, составляют ~1 мм, что и задает предел дискретизации изображения.The sub-terahertz visor device is illustrated in Fig. 1. It consists of two sources of sub-terahertz radiation 1 based on avalanche-transit diodes with an output frequency of 280 GHz, emitting by means of annular horn antennas into a ring of solid angles near the zenith angle θ=90°, and falling, respectively, on two reflectors. Concave axially symmetrical surfaces of the reflectors 2 and 3 ensure the direction of the reflected light beams on the object in a certain range of angles (to be described below). Inside the system of illuminators, without blocking the aperture of the beams, an imaging system is installed, consisting of a biconvex aspherical Teflon lens 4 and a multipixel array of detectors 5, operating on the basis of the plasmonic subterahertz detection method and with a maximum sensitivity near the above frequency. The pixel sizes of detectors of the type [2], optimized for a frequency of 280 GHz, are ~1 mm, which sets the image sampling limit.

Профиль асферической линзы, а также ее взаимное расположение с матрицей и зоной расположения объекта рассчитываются, исходя из минимизации аберраций при параксиальном ходе лучей и желаемого геометрического коэффициента перерисовки изображения. Расчеты профиля линзы с минимумом аберраций для геометрического коэффициента перерисовки объекта на матрицу 1:2, размере матрицы 30×30 см, диаметре матрицы 40 см и расстояния от линзы до объекта 80 см показывают, что при параксиальных углах до tgα<0.25 аберрации лишь незначительно превышают уровень диффракционного размытия. Поэтому в дальнейших расчетах рабочий диапазон углов для системы объектив + матрица считался с отклонением αmax=arctg(0.25)=14°.The profile of the aspherical lens, as well as its relative position with the matrix and the area of the object location, are calculated based on the minimization of aberrations in the paraxial course of the rays and the desired geometric coefficient of image redrawing. Calculations of the lens profile with a minimum of aberrations for the geometric coefficient of redrawing an object onto a matrix of 1:2, a matrix size of 30 × 30 cm, a matrix diameter of 40 cm and a distance from the lens to the object of 80 cm show that at paraxial angles up to tgα<0.25 aberrations only slightly exceed level of diffraction blur. Therefore, in further calculations, the working range of angles for the lens + matrix system was considered with a deviation α max =arctg(0.25)=14°.

Ниже приведен пример расчета оптимальной геометрии осветителей для вышеуказанной угловой апертуры системы объектив + матрица. Он подразумевает необходимость попадания отраженных от плоского объекта пучков в апертуру объектива, причем для произвольных ориентаций объекта в максимально широком угловом диапазоне. Геометрия осветителей с аксиальной симметрией рациональна как с точки зрения углового покрытия, так и с точки зрения минимизации количества требуемых генераторов субтерагерцового излучения.Below is an example of calculating the optimal geometry of illuminators for the above angular aperture of the lens + matrix system. It implies the need for beams reflected from a flat object to enter the lens aperture, and for arbitrary orientations of the object in the widest possible angular range. The geometry of illuminators with axial symmetry is rational both from the point of view of angular coverage and from the point of view of minimizing the number of required generators of subterahertz radiation.

Аксиальная симметрия излучения генераторов реализуется через кольцевые рупорные антенны, с диаграммой направленности вблизи зенитного угла θ=90° с отклонением порядка +/-9°. Далее расчет хода лучей выполняется лишь для зенитных углов с оптической осью объектива.The axial symmetry of the radiation of the generators is realized through ring horn antennas, with a radiation pattern near the zenith angle θ=90° with a deviation of the order of +/-9°. Further, the calculation of the path of rays is performed only for zenith angles with the optical axis of the lens.

На фиг. 2 показана геометрия хода лучей в системе с аксиально симметричными осветителями, с двумя генераторами субтерагерцового излучения, сопряженными с кольцевыми рупорными антеннами и двумя сегментами вогнутой поверхности. На вставке к фиг. 2 показана геометрия луча, отраженного от плоского объекта. Угол наклона нормали грани образца относительно оптической оси - θ. Угол между оптической осью и падающим лучем - β, а между оптической осью и отраженным лучем - α. Из условия зеркального отражения следует, что θ=(β-α)/2, и отсюда можно посчитать диапазон детектируемых угловых ориентаций граней объекта. При максимальном рабочем диапазоне углов системы детектирования α=(-αmax;+αmax) и при диапазоне углов падения β=(β12) имеем диапазон детектируемых ориентаций объекта θ=[(β1max)/2;(β2max)/2]. При типичных характеристиках рупорной антенны, разница между β1 и β2 составляет около β=18°, причем исходя из выражений для θ, рационально выбрать β1max=14°, тогда получится β2=32° и θmax=23°, что явно недостаточно для детектирования всевозможных ориентаций скрытых под одеждой предметов. Именно по этой причине была выбрана конфигурация с двумя осветителями (фиг. 2), где второй источник субтерагерцового излучения проецирует излучение на объект посредством второго отражателя. Его расчет производится аналогично первому: диапазон углов падения от второго отражателя β=(β3; β4) соответствует добавлению диапазона детектируемых углов θ=[(β3max)/2;(β4max)/2], где должны быть состыкованы граничные значения первого и второго диапазона: (β3max)/2=(β2max)/2, то есть β32+2αmax=60° и β43+Δβ=78°, а максимальный угол наклона образца для зеркального детектирования - θ=(78°+14°)/2=46°. Важно подчеркнуть, что эти значения получены для условия минимальных аберраций при параксиальном ходе лучей, ну а ослабление этих требований приведет к еще лучшему угловому покрытию ориентаций объекта. Точная форма сегментов поверхности отражателей может быть уточнена для конкретных характеристик рупорных антенн и для актуальных углов, но осмысленной является геометрия эллипсоида вращения, в одном из фокусов которого ставится источник субтерагерцового излучения. Предложенная оптическая схема позволяет детектирование, визуализацию не только зеркально отражающих объектов, скрытых под одеждой, но и наоборот - высокодисперсных объектов (сыпучих, аморфных веществ) в негативном контрасте изображения. При этом схема осветителей и детектора спроектирована без мертвых угловых зон и без необходимости поворотов досматриваемого лица - то есть в потоке.In FIG. Figure 2 shows the geometry of the beam path in a system with axially symmetric illuminators, with two generators of sub-terahertz radiation coupled to ring horn antennas and two segments of a concave surface. In the inset to Fig. 2 shows the geometry of a beam reflected from a flat object. The angle of inclination of the normal of the sample face relative to the optical axis is θ. The angle between the optical axis and the incident beam is β, and between the optical axis and the reflected beam is α. It follows from the mirror reflection condition that θ=(β-α)/2, and from here it is possible to calculate the range of detected angular orientations of the object faces. With the maximum operating range of angles of the detection system α=(-α max ;+α max ) and with the range of angles of incidence β=(β 12 ) we have a range of detected object orientations θ=[(β 1max )/2; (β 2 + α max )/2]. With typical characteristics of a horn antenna, the difference between β 1 and β 2 is about β=18°, and based on the expressions for θ, it is rational to choose β 1max =14°, then you get β 2 =32° and θ max =23 °, which is clearly insufficient for detecting all possible orientations of objects hidden under clothing. It is for this reason that the configuration with two illuminators was chosen (Fig. 2), where the second source of sub-terahertz radiation projects radiation onto the object through the second reflector. Its calculation is similar to the first: the range of angles of incidence from the second reflector β=(β 3 ; β 4 ) corresponds to the addition of the range of detected angles θ=[(β 3max )/2;(β 4max )/2], where the boundary values of the first and second ranges should be joined: (β 3max )/2=(β 2max )/2, that is, β 32 +2α max =60° and β 43 +Δβ=78°, and the maximum sample tilt angle for mirror detection is θ=(78°+14°)/2=46°. It is important to emphasize that these values were obtained for the condition of minimal aberrations for paraxial beam paths, while relaxing these requirements will lead to even better angular coverage of object orientations. The exact shape of the reflector surface segments can be refined for specific characteristics of horn antennas and for actual angles, but the geometry of an ellipsoid of revolution is meaningful, in one of the foci of which a source of subterahertz radiation is placed. The proposed optical scheme allows detection, visualization of not only specularly reflecting objects hidden under clothing, but vice versa - highly dispersed objects (loose, amorphous substances) in a negative image contrast. At the same time, the scheme of illuminators and the detector is designed without dead corner zones and without the need to turn the person being inspected - that is, in the stream.

Пространственное разрешение системы детектирования зависит от сочетания аберраций линзовой системы, диффракционного размытия и от геометрического коэффициента перерисовки объекта на матрицу детектора. Пространственное разрешение при визуализации объекта для вышеописанной оптической системы ограничивается следующим сочетанием аберраций

Figure 00000001
, где kgeom - коэффициент геометрического увеличения, Δaberr - аберрационное размытие изображения, Δdiff - диффракционное размытие. При расстоянии объект-объектив awd=80 см, диаметре линзы D=40 см, длине волны λ мм, kgeom=2, параксиальном угле α=0-15°, имеем оценку для аберраций Δdiff~1.22awdλ/D=1.22×80см×1мм/40см~2.5мм, а kgeomΔaberr~5 мм. Итак, для используемого диапазона углов Δх~5-6 мм, что достаточно для соответствующей детализации формы личных вещей досматриваемых лиц, в том числе - для выявления формы взрывных устройств, холодного или огнестрельного оружия.The spatial resolution of the detection system depends on the combination of lens system aberrations, diffraction blur, and the geometric coefficient of object redrawing onto the detector matrix. The spatial resolution when rendering an object for the above optical system is limited by the following combination of aberrations
Figure 00000001
, where k geom is the geometric magnification factor, Δ aberr is the aberration blur of the image, Δ diff is the diffraction blur. With object-objective distance a wd =80 cm, lens diameter D=40 cm, wavelength λ mm, k geom =2, paraxial angle α=0-15°, we have an estimate for aberrations Δ diff ~1.22a wd λ/D =1.22×80cm×1mm/40cm~2.5mm, and k geom Δ aberr ~5mm. So, for the used range of angles Δx ~ 5-6 mm, which is sufficient for the appropriate detailing of the shape of personal belongings of the searched persons, including - to identify the shape of explosive devices, cold steel or firearms.

Литература:Literature:

[1] New Real-Time Sub-Terahertz Security Body Scanner Gombo Tzydynzhapov, Pavel Gusikhin, Viacheslav Muravev, Alexey Dremin, Yuri Nefyodov, Igor Kukushkin, Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves volume 41, pages 632-641 (2020).[1] New Real-Time Sub-Terahertz Security Body Scanner Gombo Tzydynzhapov, Pavel Gusikhin, Viacheslav Muravev, Alexey Dremin, Yuri Nefyodov, Igor Kukushkin, Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves volume 41, pages 632-641 (2020) .

[2] V.M. Muravev and I.V. Kukushkin, Plasmonic detector/spectrometer of subterahertz radiation based on two-dimensional electron system with embedded defect, Appl. Phys. Lett., vol. 100, p. 082102 (2012).[2] V.M. Muravev and I.V. Kukushkin, Plasmonic detector/spectrometer of subterahertz radiation based on two-dimensional electron system with embedded defect, Appl. Phys. Lett., vol. 100, p. 082102 (2012).

[3] V.M. Muravev, V.V. Solov'ev, A.A. Fortunatov, G.E. Tsydynzhapov, and I.V. Kukushkin, On the response time of plasmonic terahertz detectors, Journal of Experimental and Theoretical Physics Letters, vol. 103, issue 12, pp. 792-794 (2012).[3] V.M. Muravev, V.V. Solov'ev, A.A. Fortunatov, G.E. Tsydynzhapov, and I.V. Kukushkin, On the response time of plasmonic terahertz detectors, Journal of Experimental and Theoretical Physics Letters, vol. 103, issue 12, pp. 792-794 (2012).

Claims (1)

Досмотровый субтерагерцовый визор в конфигурации отражения, включающий генераторы излучения в субтерагерцовом спектральном диапазоне, схему формирования изображения, содержащую тефлоновый объектив и многопиксельную матрицу детекторов излучения субтерагерцового диапазона, отличающийся широкоугольной системой освещения объекта с двумя генераторами с кольцевыми рупорными антеннами и двумя аксиально симметричными отражателями с вогнутой поверхностью, рабочей частотой генераторов и детекторов субтерагерцового излучения 280 ГГц и схемой формирования изображения с двукратным коэффициентом геометрического масштабирования.Inspection sub-terahertz visor in a reflection configuration, including radiation generators in the sub-terahertz spectral range, an imaging circuit containing a Teflon lens and a multi-pixel array of sub-terahertz radiation detectors, characterized by a wide-angle object illumination system with two generators with ring horn antennas and two axially symmetrical reflectors with a concave surface , operating frequency of generators and detectors of subterahertz radiation of 280 GHz and an imaging circuit with a twofold geometric scaling factor.
RU2022121699U 2022-08-09 Inspection subterahertz visor in reflection configuration RU217327U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU217327U1 true RU217327U1 (en) 2023-03-28

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2371735C2 (en) * 2003-10-30 2009-10-27 Баттелле Мемориал Инститьют Detection of hidden object
US20120093438A1 (en) * 2009-06-12 2012-04-19 Smiths Detection Ireland Limited Image system designed to scan for security threats
CN209182526U (en) * 2018-12-29 2019-07-30 同方威视技术股份有限公司 Millimeter wave/THz wave safety check instrument and its reflecting plate scanning driving device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2371735C2 (en) * 2003-10-30 2009-10-27 Баттелле Мемориал Инститьют Detection of hidden object
US20120093438A1 (en) * 2009-06-12 2012-04-19 Smiths Detection Ireland Limited Image system designed to scan for security threats
CN209182526U (en) * 2018-12-29 2019-07-30 同方威视技术股份有限公司 Millimeter wave/THz wave safety check instrument and its reflecting plate scanning driving device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Gombo Tzydynzhapov и др. "New Real-Time Sub-Terahertz Security Body Scanner", JOURNAL OF INFRARED, MILLIMETER, AND TERAHERTZ WAVES, т. 41, No 6, 2020 г., стр. 632-641. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cunha et al. Does the black hole shadow probe the event horizon geometry?
Appleby Passive millimetre–wave imaging and how it differs from terahertz imaging
CN105676305B (en) A kind of many visual field collection of illustrative plates cooperative detection systems of Shared aperture and method
US20090294704A1 (en) Active millimeter wave imaging system and method
Lehnert et al. Multicolor images of spatially resolved structures around high-redshift quasars
US8780345B2 (en) Spatially-selective disks, submillimeter imaging devices, methods of submillimeter imaging, profiling scanners, spectrometry devices, and methods of spectrometry
CN105181137A (en) Broadband high spectral resolution imaging system for foundation-to-moon observation
CN110672206A (en) Double-slit curved prism chromatic dispersion ultra-large field of view spectrometer optical system
RU217327U1 (en) Inspection subterahertz visor in reflection configuration
AU2011216259B2 (en) Method and system for detecting materials
Moffat et al. Wolf-Rayet stars in the Andromeda galaxy
CN106769884A (en) Nadir is total to light path integrated optical system with side is faced
Sun et al. Chandra View of the Dynamically Young Cluster of Galaxies A1367. I. Small-Scale Structures
CN211086644U (en) Terahertz safety inspection system integrating multiband detection
CN102135632B (en) Method for simultaneously detecting atmosphere of edge and substellar point of earth by utilizing omnidirectional imaging system
Yanny et al. Hubble Space Telescope Imaging of the BL Lacertae Object OJ 287
CN114877994A (en) Infrared terahertz spectrograph
Sahu et al. Kinematic structure of NGC 3132-The planetary nebula with a binary nucleus
CN113504203A (en) High-resolution terahertz wave light-gathering module
RU188418U1 (en) Remote temperature control camera
Kholupenko et al. ALEGRO: A new-generation Cherenkov gamma observatory
Curtiss et al. Active illumination source for hyperspectral spectrometer in UAV/UGV mounted applications
US20210010858A1 (en) Device for imaging and delivering spectroscopic information
Zhang et al. Optical Polarization Characteristics of Low-Earth-Orbit Space Targets
Ünal Multi-band passive detection and imaging system for concealed weapon with dual assessment method