Zabudnuté heslo?
Prihlásenie

Terahertzové žiarenie by nám mohlo pomôcť s prečítaním zatvorených kníh

Terahertzové žiarenie by nám mohlo pomôcť s prečítaním zatvorených kníh
Autor:
Roman Mališka
Zverejnené:
14. 9. 2016
Hodnotenie:
Už ste hlasovali.

Tím výskumníkov z Inštitútu pre technológie v Massachusetts (MIT) v spolupráci s kolegami z Inštitútu pre technológie v Georgii vyvinul prototyp zobrazovacieho systému, ktorého cieľom je dokázať čítať obsah uzatvorených kníh. V predchádzajúcom pokuse tím testoval systém na stohu papierov s jedným písmenom vytlačeným na každom z nich a zistil, že dokáže správne identifikovať písmená z vrchných deviatich listov.

Nový systém využíva výhody terahertzového žiarenia, čo je pásmo elektromagnetického žiarenia, ktoré v elektromagnetickom spektre leží medzi mikrovlnami a infračerveným svetlom. Hoci iné typy vĺn, ako je röntgenové žiarenie, môžu preniknúť povrchom, tím výskumníkov sa rozhodol použiť terahertzové žiarenie, pretože dokáže odlišovať medzi atramentom a čistým papierom takým spôsobom, akým to röntgenové lúče nevedia. Vyplýva to zo skutočnosti, že rôzne chemické látky absorbujú rôzne terahertzové frekvencie v určitej miere.

Geometria merania a schéma vzorky

Vedci z MIT navrhli algoritmy na zachytenie snímok z každého papiera za použitia tohto absorpčného rozdielu tak, aby boli znaky čo najviac jasné. Algoritmy z Inštitútu pre technológie v Georgii zase boli schopné interpretovať skreslené obrazy ako písmená.

V prototype zariadenia, ktoré emituje terahertzové žiarenia v ultrakrátkych zábleskoch sa nachádza zabudovaná terahertzová kamera. Záblesky sa odrážajú z malých vzduchových káps medzi každou stranou späť do senzorov v kamere, pričom každý z nich má iný index lomu. Po náraze do senzora sa žiarenie analyzuje pomocou algoritmu, ktorý určuje vzdialenosť každej jednotlivej stránky knihy. Vypočítava sa rozdiel medzi časom emisie a okamihom, keď sa odrazené žiarenie vráti späť k senzoru.

Extrahovaný obsah z časovo riadeného terahertzového zobrazovacieho spektra

Zistením času príchodu terahertzových signálov zariadenie kombinuje dáta s meraniami odrazov energie a predpokladov týkajúcich sa energetických profilov z týchto odrazov spolu so štatistikou šumu. V konečnom dôsledku to umožňuje zariadeniu vylúčiť chemické vlastnosti povrchov, ktoré sa odrážajú prostredníctvom terahertzového žiarenia a tak dokáže „čítať“ písmená na každej stránke.

V súčasnosti dokáže zariadenie preniknúť do hĺbky deviatich stránok, no výskumníci chcú dosiahnuť hlbšiu penetráciu vylepšením presnosti detektora a zdroja napájania pre žiarenie. Táto nová technológia by pritom mohla byť v budúcnosti použitá pre nazretie dovnútra kníh, ktoré sú príliš staré na to, aby sa mohli otvoriť a riskovať tak jej závažné poškodenie.

Vedci zostrojili zariadenie, ktoré prostredníctvom terahertzového žiarenia dokáže čítať písmená skrz jednotlivé stránky uložené na sebe

Podobné články