• 제목/요약/키워드: Terahertz imaging

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Terahertz Time Domain Spectroscopy, T-Ray Imaging and Wireless Data Transfer Technologies

  • Paek, Mun-Cheol;Kwak, Min-Hwan;Kang, Seung-Beom;Kim, Sung-Il;Ryu, Han-Cheol;Choi, Sang-Kuk;Jeong, Se-Young;Kang, Dae-Won;Jun, Dong-Suk;Kang, Kwang-Yong
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제10권3호
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    • pp.158-165
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    • 2010
  • This study reviewed terahertz technologies of time domain spectroscopy, T-ray imaging, and high rate wireless data transfer. The main topics of the terahertz research area were investigation of materials and package modules for terahertz wave generation and detection, and setup of the terahertz system for time domain spectroscopy(TDS), T-ray imaging and sub-THz wireless communication. In addition to Poly-GaAs film as a photoconductive switching antenna material, a table-top scale for the THz-TDS/imaging system and terahertz continuous wave(CW) generation systems for sub-THz data transfer and narrow band T-ray imaging were designed. Dielectric properties of ferroelectric BSTO($Ba_xSr_{1-x}TiO_3$) films and chalcogenide glass systems were characterized with the THz-TDS system at the THz frequency range. Package modules for terahertz wave transmitter/receiver(Tx/Rx) photoconductive antenna were developed.

Terahertz (THz) imaging technology for therapeutic and diagnostic applications of cancer incorporating with radiopharmaceutical fields

  • Min, Sun-Hong;Cho, Ilsung;Park, Chawon;Jung, Wongyun;Hwang, Won Taek;Kim, Minho;Lee, Kyo Chul;Lee, Yong Jin;Lim, Sang Moo;Hong, Bong Hwan
    • 대한방사성의약품학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.120-128
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    • 2019
  • Radiopharmaceuticals include therapeutic radiopharmaceuticals and diagnostic radiopharmaceuticals. Therapeutic radiopharmaceuticals are administered to the body and ingested at specific organs to detect radiation emitted from the site and to construct an image to diagnose the disease. Diagnostic radiopharmaceuticals are used to treat diseases by killing cells with radiation emitted from radiopharmaceuticals, such as cancer cells, vascular endothelial cells, arthritis, and Alzheimer's disease. The application possibilities of terahertz imaging technology for the combination of radiopharmaceuticals and molecular imaging medicine are discussed and experimental methods are presented. Terahertz imaging is expected to be a powerful technique because of the effective piercing feasibility, which enables to perform safe and high resolutive imaging. To investigate the response of cell to the terahertz wave, both the pulsed and CW THz wave systems are employed. THz imaging of a rat's paraffin-embedded epithelial cell with tumor is studied in advance.

소형 CW Sub-THz 이미징 시스템을 이용한 물체의 비파괴 이미징 (Nondestructive Imaging of an Object Using the Compact Continuous-Wave Sub-Terahertz Imaging System)

  • 장진석;권일범;윤동진;서대철
    • 비파괴검사학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.352-358
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    • 2010
  • 전기적인 장치를 기반으로 한 테라헤르츠 송신기(terahertz transmitter; Tx)를 이용하여 0.34 THz의 전자기파를 발생시키는 소형 CW sub-THz 이미징 시스템을 제시하였다. Tx에 의해 발생된 0.34 THz의 전자기파를 point by point 스캔방식으로 샘플에 투과시켰고, 여기서 얻어진 데이터는 테라헤르츠 수신기(terahertz receiver; Rx)를 이용하여 진폭(magnitude)과 위상(phase) 정보로 측정한 후 이를 영상화하였다. 이 논문에서는 보다 좋은 이미지 해상도를 얻기 위하여 데이터 수집 시 이미지의 분해능(resolution)에 영향을 미치는 주사 스테이지(scanning stage)의 시간지연과 스텝거리를 변수로 두어 다양한 샘플들을 주사하여 그 결과를 측정, 비교하였다. 또한 플라스틱, 종이, 나무 등 다양한 샘플들의 이미징 측정을 통해 테라헤르츠 파의 응용 가능성을 확인하였다.

소형 CW Sub-THz 시스템을 이용한 테라헤르츠 이미징 (Terahertz Imaging Using Compact Continuous Wave Sub-Terahertz System)

  • 장진석;권일범;윤동진;서대철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.340-351
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    • 2010
  • 전기적인 장치를 기반으로 한 테라헤르츠 송신기(Terahertz Transmitter: Tx)를 이용하여 0.34 THz의 전자기파를 발생시키는 소형 CW sub-THz 이미징 시스템을 제시하였다. Tx에 의해 발생된 0.34 THz의 전자기파는 테라 헤르츠 수신기(Terahertz Receiver: Rx)를 이용하여 샘플의 진폭(magnitude)과 위상(phase) 정보를 각각 측정하였다. 이 논문에서는 보다 좋은 이미지 해상도를 얻기 위하여 데이터 수집 시 이미지의 분해능(resolution)에 영향을 미치는 주사 스테이지(scanning stage)의 시간 지연과 스텝 거리를 변수로 두어 다양한 샘플들을 주사하여 그 결과를 측정, 비교하였다. 또한 플라스틱, 종이, 나무 등 다양한 샘플들의 이미징 측정을 통해 테라헤르츠 파의 응용 가능성을 확인하였다.

Application of Terahertz Spectroscopy and Imaging in the Diagnosis of Prostate Cancer

  • Zhang, Ping;Zhong, Shuncong;Zhang, Junxi;Ding, Jian;Liu, Zhenxiang;Huang, Yi;Zhou, Ning;Nsengiyumva, Walter;Zhang, Tianfu
    • Current Optics and Photonics
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    • 제4권1호
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    • pp.31-43
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    • 2020
  • The feasibility of the application of terahertz electromagnetic waves in the diagnosis of prostate cancer was examined. Four samples of incomplete cancerous prostatic paraffin-embedded tissues were examined using terahertz spectral imaging (TPI) system and the results obtained by comparing the absorption coefficient and refractive index of prostate tumor, normal prostate tissue and smooth muscle from one of the paraffin tissue masses examined were reported. Three hundred and sixty cases of absorption coefficients from one of the paraffin tissues examined were used as raw data to classify these three tissues using the Principal Component Analysis (PCA) and Least Squares Support Vector Machine (LS-SVM). An excellent classification with an accuracy of 92.22% in the prediction set was achieved. Using the distribution information of THz reflection signal intensity from sample surface and absorption coefficient of the sample, an attempt was made to use the TPI system to identify the boundaries of the different tissues involved (prostate tumors, normal and smooth muscles). The location of three identified regions in the terahertz images (frequency domain slice absorption coefficient imaging, 1.2 THz) were compared with those obtained from the histopathologic examination. The tissue tumor region had a distinctively visible color and could well be distinguished from other tissue regions in terahertz images. Results indicate that a THz spectroscopy imaging system can be efficiently used in conjunction with the proposed advanced computer-based mathematical analysis method to identify tumor regions in the paraffin tissue mass of prostate cancer.

테라헤르츠 이미징기법을 이용한 유화의 상태분석 및 진단 (Study of Condition Analysis and Diagnosis on Oil Paintings with Terahertz Imaging)

  • 백나연;송유나;김문정;정용재;이한형
    • 보존과학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.237-244
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    • 2019
  • 본 연구에서는 우리나라 근대시기 유화 작품 3점('소년', '소녀', '혜화동풍경')에 테라헤르츠 이미징 기법을 활용하여 추출 가능한 작품 내부 정보의 종류와 이를 추출하기 위한 분석 조건을 연구하였다. 또한 테라헤르츠 스캔 적용 시 대상 작품의 굴곡에 따라 분석 대상 표면과 검출부 사이의 거리가 변화되어 발생하는 이미지 왜곡이 주된 문제점임을 파악하고, 이를 보완하기 위한 방법으로 '작동 거리 유지 장치'를 고안하였다. 연구 결과, 테라헤르츠 이미징 기법을 이용하여 유화의 바탕재 특성과 내부의 손상형태를 파악할 수 있음을 확인하였고 각 특성을 확인할 수 있는 최적의 조건을 제시하였다. 바탕재의 특성과 하부층 확인에는 테라헤르츠 주파수 분해 이미지를 활용하는 것이 유용하였으며 붓터치 등 채색기법을 파악하는 것에는 최대 반사피크 이미지와 단면 이미지가 효과적이었다. 또한 표면에서 관찰할 수 없는 작품 내부 손상 정보는 단면 이미지와 주파수 분해 이미지를 비교하는 것이 유용하였다. 회화작품에 적용한 결과, '소년'과 '소녀'에서는 내부의 구조적 손상 자국을, '혜화동풍경'에서는 작가의 채색 방식을 확인하였다. 이상의 결과는 우리나라 근대기 유화의 예방보존 및 보존처리를 위한 상태분석 및 진단에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

안테나 결합형 볼로미터 방식 테라헤르츠 센서를 이용한 이차원 주사 방식의 투과형 테라헤르츠 영상 취득에 관한 연구 (Terahertz Transmission Imaging with Antenna-Coupled Bolometer Sensor)

  • 이경일;임병직;원종석;홍성민;박재현;이대성
    • 센서학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.311-316
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    • 2018
  • An antenna-coupled bolometer-type terahertz sensor was designed, fabricated, evaluated, and utilized to obtain terahertz transmission images. The sensor consists of a thin film bowtie antenna that resonates accordingly in response to an incident terahertz beam, a heater that converts the applied current in the antenna into heat, and a microbolometer that converts the rise in temperature into a change in resistance. The device is fabricated by a bulk micromachining process on a 4-inch silicon wafer. The fabricated sensor chip has a size of $2{\times}2mm$ and an active area of $0.1{\times}0.1mm^2$. The temperature coefficient of resistance (TCR) of the bolometer film (VOx) is 2.0%, which is acceptable for bolometer applications. The output sensor signal is proportional to the power of the incident terahertz beam. Transmission images were obtained with a 2-axis scanning imaging system that contained the sensor. The small active area of the sensor will enable the development of highly sensitive focal plane array sensors in terahertz imaging cameras in the future.

테라헤르츠 이미징을 이용한 금속 성분 회화 재료 진단 연구 (Material Diagnosis of Metalbased Pigments in Paintings Using Terahertz Imaging)

  • 백나연;이한형;송유나
    • 박물관보존과학
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    • 제29권
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    • pp.111-132
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    • 2023
  • 테라헤르츠파는 금속에 대부분의 신호가 반사되어 되돌아온다는 특성을 가지고 있다. 이를 활용하여 본 연구에서는 회화 문화재에서 금속 재료의 사용 여부와 그 분포범위를 확인하여 정보를 해석하는 연구를 진행하였다. 먼저 금속 분말 안료와 금속성의 색상과 질감을 표현하는 합성 펄 안료를 사용한 시편 테스트를 통해서는 금속 성분으로 인한 신호 단절과 단면 이미지에 반영되는 양상, 그리고 평면 이미지에서 높은 반사도를 보이는 기본적인 테라헤르츠 이미지 특성을 비교하였다. 이와 더불어 여러 형태의 한국화와 유화에 대한 이미지 분석을 진행하여 금속 채색 재료의 내부 채색 여부와 그 분포 범위를 파악하였으며 이를 바탕으로 그림의 상태 확인과 더불어 추가적인 미술사적 정보를 획득하였다. 테라헤르츠 이미징 기술은 금속 성분의 재료가 사용된 여러 유형의 회화에 대하여 채색 기법과 내부 정보에 대한 진단 분석으로 보존처리를 위한 자료 및 미술사적인 내용 규명에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

테라헤르츠 이미징 기술 및 그 응용 분야 (Terahertz Imaging Technology and Applications)

  • 김무건;이의수;박동우;최다혜;이일민;신준환;김영호;김정수;조진철;김영훈;곽동용;박경현
    • 전자통신동향분석
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    • 제36권3호
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    • pp.97-105
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    • 2021
  • The terahertz wave (THz wave) is a band between infrared and microwaves and is defined as an electromagnetic wave having a frequency of 0.1 to 10 THz band. THz waves have the property of transmitting nonpolar materials, which the visible light cannot be transmitted, such as ceramics, plastics, and paper; and the photon energy is low, such as several meV. For this reason, non-destructive testing equipment based on THz imaging technology can be applied to the industrial field. Recently, THz imaging technology was applied in wide industrial fields, such as automobiles, batteries, food, medical, and security, and being actively studied. In this paper, we describe the research trends of terahertz imaging technology and experimental results. Furthermore, we summarize the recent commercialized terahertz camera. Finally, we present the research results in the field of the human security scanner system.

비파괴검사를 위한 연속형 테라헤르츠 파 기반의 영상화 기술 (Imaging Technique Based on Continuous Terahertz Waves for Nondestructive Inspection)

  • 오경환;김학성
    • 센서학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.328-334
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    • 2018
  • The paper reviews an improved continuous-wave (CW) terahertz (THz) imaging system developed for nondestructive inspection, such as CW-THz quasi-time-domain spectroscopy (QTDS) and interferometry. First, a comparison between CW and pulsed THz imaging systems is reported. The CW-THz imaging system is a simple, fast, compact, and relatively low-cost system. However, it only provides intensity data, without depth and frequency- or time-domain information. The pulsed THz imaging system yields a broader range of information, but it is expensive because of the femtosecond laser. Recently, to overcome the drawbacks of CW-THz imaging systems, many studies have been conducted, including a study on the QTDS system. In this system, an optical delay line is added to the optical arm leading to the detector. Another system studied is a CW-THz interferometric imaging system, which combines the CW-THz imaging system and far-infrared interferometer system. These systems commonly obtain depth information despite the CW-THz system. Reportedly, these systems can be successfully applied to fields where pulsed THz is used. Lastly, the applicability of these systems for nondestructive inspection was confirmed.