Systemarkitekturer för avbildande terahertz system
- Diarienummer
- SAB19-0031
- Projektledare
- Stake, Jan
- Start- och slutdatum
- 200101-231230
- Beviljat belopp
- 492 351 kr
- Förvaltande organisation
- Chalmers University of Technology
- Forskningsområde
- Informations-, kommunikations- och systemteknik
Summary
Syftet med en forskningsvistelse vid TU Delft är att lära mig avancerade antennsystem och optik, och knyta an till min nuvarande forskning på komponenter och material för terahertzelektronik. Ytterligare ett mål är att samverka med SRON (rymdinstitut) som har kopplingar till forskningsgruppen vid TU Delft (Nuria Llombart) och lära mig mer om institutsektorn samt terahertz-instrumentering för radioastronomi. Terahertzteknik används idag för studier av vår atmosfär - en viktig del av att förstå våra klimatutmaningar. Andra applikationer spänner från astronomi, radarsensorer till trådlös kommunikation. Gemensamma utmaningar är högre upplösning, känslighet, och bandbredd. En viktig väg fram är att realisera matriser av ett stort antal mottagare och sändare för att öka kapaciteten. Ett område som kräver goda kunskaper i antenn och optik, samt förmåga att optimera ingående komponenter utifrån ett systemperspektiv. Möjligheten att lära sig mer av antennsystem och optik under en vistelse vid TU Delft och SRON är ett viktigt steg för att förnya forskningen inom terahertzteknik på Chalmers.
Populärvetenskaplig beskrivning
Visionen för detta forskningsprojekt är att använda avancerade antennsystem och optik för att skapa bildalstrande system för elektromagnetiska vågor i submillimetervågsområdet, en del av terahertzområdet mellan 300 GHz och 10 THz. Terahertzområdet har under senare tid fått stor uppmärksamhet eftersom det öppnar möjligheter för en mängd olika intressanta sensorer. En fördel med att arbeta i THz-området är strålningens förmåga att tränga in i material som inte är elektriskt ledande och därmed avbilda innehållet i olika förpackningar och inkapslingar. Dessa fördelar gör THz-strålningen unik och mycket intressant för process- och säkerhetsövervakning, samt inom sjukvården för att identifiera hudcancer exempelvis. Terahertz-strålning kan också användas för att identifiera olika kemiska sammansättningar genom så kallade THz-fingeravtryck. Det säregna samspelet mellan molekylvibrationer och terahertzvågor har sedan länge studerats av radioastronomer och atmosfärsforskare, men sensorer har saknats för bredare tillämpningar. Traditionellt har terahertzforskningen bedrivits inom sina respektive skilda skrån, men i det här projektet i form av en forskningsvistelse vid TU Delft samlas experter inom terahertzelektronik och antennsystem för att tillsammans arbeta tvärvetenskapligt kring det gemensamma målet att ta fram nya terahertzsystem som bygger på ett stort antal sensorer som samverkar för bättre upplösning och känslighet. Lyckas man förbättra dagens sensorer kommer det att öppna dörren för helt nya tillämpningar inom processindustri, miljöövervakning, sjukvård, och telekommunikation. Den stora utmaningen för projektet är att effektivt kombinera ett stort antal elektriska och optiska komponenter. För att uppnå målet så behövs unik kompetens i antennsystem och komponentfysik. Att behärska och kombinera dessa kompetenser är nycken för att skapa framtidens terahertzteknik "kamerasensor", vilket är syftet med en forskningsvistelse vid TU Delft/SRON och samarbetet med professor Nuria Llombart.