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      上觀新聞:【新時代新作為新篇章】三款快速檢測“神器”問世,上海孕育太赫茲技術產業

      時間:2019-01-14瀏覽:6編輯:董真攝影:    通訊員:設置



      如今,太赫茲安檢設備已進入我們的生活,上海一些地鐵站、美國許多機場都在使用這類設備。除了安檢,太赫茲在生物醫學、通信、國防等諸多領域也大有用武之地。近日,教育部公布了首批省部共建協同創新中心名單,上海理工大學牽頭的“上海太赫茲波譜與影像技術省部共建協同創新中心”榜上有名。通過產學研協同創新,上理工太赫茲團隊的科研成果已轉化出3款產品,成為信件安檢、液體安檢、中藥成分檢測的利器。

      中國工程院院士、上理工太赫茲技術創新研究院院長莊松林表示,太赫茲是一種顛覆性技術,其產業規模目前還不大,但正在孕育過程中。對于上海市政府將要建設的太赫茲技術研發與轉化功能型平臺,莊松林建議以省部共建協同創新中心為主要依托,盡快出臺功能型平臺的具體實施方案,推動上海做大做強太赫茲產業。


      校企強強聯手轉化科研成果

      太赫茲是一個頻率單位,1太赫茲等于10的12次方赫茲。頻率為0.1—10太赫茲的電磁波稱作太赫茲波,其波長介于遠紅外光與毫米波之間。據莊松林介紹,太赫茲波在電磁波家族中的地位很特殊,處于微波電子學與紅外光子學的交叉、過渡區域。從上世紀90年代起,科學家開始研制太赫茲源和檢測器,并發現了它的很多優越性能。2004年,美國麻省理工學院將太赫茲技術評為“改變未來世界的十大技術”之一。2005年,日本將其列為“國家支柱十大重點戰略目標”之首。

      近年來,我國在太赫茲技術研發領域發展很快。上理工已成為這一領域的“重鎮”之一,該校太赫茲技術創新研究院教授朱亦鳴介紹,研究院的太赫茲等離子體技術論文總數和他引總數排名全球第一,利用這種技術開發的系統達到了國際領先水平。

      如何加快把先進技術轉化為現實生產力?2017年6月,上海上理太赫茲科技有限公司與中國兵器北方光電集團有限公司、浙江華東光電儀器有限公司、上海大鴻資產管理有限公司及高管團隊共同出資,在楊浦區創辦了華太極光光電技術有限公司。據了解,作為中國兵器工業集團下屬子集團,北方光電集團是全國最大的光電科技企業。上理工組建的上海上理太赫茲科技有限公司與北方光電集團合作,可謂強強聯手。


      小型檢測儀“掃一掃”知結果

      “軍工國企+高校+民營資本”的驅動力,使華太極光快速發展。截至目前,該公司已將上理工的3種實驗室樣機轉化為產品。

      太赫茲波譜信件檢測儀、太赫茲波譜液體檢測儀兩款產品正在上海一些單位使用,僅耗時0.1秒,就能檢測出一封信件是否夾帶變異生物種子、病毒、嗎啡等危險物質,一瓶液體是否有安全隱患。朱亦鳴解釋說,每種物質都有特定的波譜,碳、氫、氧、氮等有機物質也不例外,然而普通光學檢測儀探測到的各種有機物波譜差別不大,所以很難識別;太赫茲波與各種有機物大分子集團共振后,探測到的波譜則差別明顯,故能實現對危險有機物的快速、無損、非接觸識別。這兩種設備的體積都和飯盒差不多,能隨時隨地與安檢傳輸線匹配,使用起來十分便捷。


      太赫茲波譜信件檢測儀


      同樣道理,太赫茲設備可通過“掃一掃”檢測出中藥材的有效成分。去年3月,云南文山州政府部門與上理工太赫茲團隊接洽,希望他們研發一種人參皂苷檢測儀。原來,人參皂苷是文山特產藥材——三七的有效成分,如果用液相色譜儀檢測,需要一周才能拿到檢測報告,費用也比較高。經過大半年研發,太赫茲人參皂苷檢測儀已經問世。只要用這種手提式儀器對著三七“掃一掃”,1秒內就能獲知其人參皂苷含量。


      太赫茲波譜液體檢測儀


      科學家攜手工匠打造新產品

      “科研人員與大國工匠緊密合作,對太赫茲設備這類工程技術成果的轉化非常重要。”談到產學研協同創新的秘訣,朱亦鳴深有感觸地說。過去,上理工太赫茲樣機的工程裝配大多由研究生完成,不同學生、不同時段的工裝質量參差不齊,很難使樣機的性能指標達到最優。而今,北方光電集團的工程師團隊負責太赫茲設備的加工、工裝和檢測,他們大多五六十歲,經驗豐富,其中還有獲得榮譽稱號的大國工匠,用手摸一下結構件就能識別微米級誤差。這些“老法師”的高質量工作,使太赫茲設備的各項性能指標顯著提升,完全滿足商用標準。

      獲得教育部支持后,太赫茲波譜與影像技術協同創新有了更大的平臺。電子科技大學、南京大學、中科院上海微系統與信息技術研究所、中科院電子學研究所將與上理工合作,攻關太赫茲技術,公安、海關、地鐵、醫院等用戶單位,則將為科研成果提供更多的應用場景。

      去年9月,上理工還與莫斯科國立大學聯合建立了“太赫茲技術創新國際聯合實驗室”,成為上海首批建設的3個國際聯合實驗室之一。上理工科研團隊擅長太赫茲系統研發;莫斯科大學太赫茲科研人員的數學功底好,擅長理論研究。中俄兩校共建實驗室,有望在前沿領域推進重大科研成果落地。

      在上理工科研團隊看來,上海可利用自身的太赫茲創新策源能力,加快建設太赫茲技術研發與轉化功能型平臺;通過產學研協同創新,吸引國內一批相關企業落戶上海,研發生產太赫茲技術產品,讓上海早日成為這一新興產業的策源地。


      來源:解放日報APP  記者:俞陶然

      原文鏈接:https://web.shobserver.com/wx/detail.do?id=127115&time=1547428931536


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