テラヘルツ波にて断層イメージング、移動物も数mmの解像度で見える

空港や駅、スタジアムなどにおける安心安全への関心が高まっている。昨今、不審なモノを捉えるスキャン装置の導入が進み、手荷物にはX線検査装置で対応、しかしより安全なミリ波を用いて静止人の周囲を測定するボディースキャン装置は、大型であり、空港以外の公共空間への導入はほとんどない。

他方、製造現場では、生産や検査ラインの自動化・省力化のニーズが高まっているけれど、従来の光学カメラや赤外線カメラによる製品検査は外観のみ、例えば食品工場で容器内部を検査するには、人が抽出サンプル品の蓋を開けて調べることを要したという。

三菱電機は、300GHz帯のテラヘルツ波を用いて、一方向から一回の照射により任意の深さで対象物の断層イメージングを行う業界初(同社調べ)の技術を開発した。生体への影響が小さく、移動する対象物も数ミリメートルの解像度で撮像する。新たに開発したバーチャルフォーカスイメージング技術にて一方向一回照射で移動体の撮像を実現、マルチモードビームフォーミング技術で誤検出の低減と装置の小型化に資するといった特長を備えた。

複数のアンテナ素子を規則的に配置したテラヘルツアレー型センサーを使用し、断層イメージを高解像度で生成する。反射波を測定し、そのデータをもとに仮想空間上で複数地点に焦点を合わせたバーチャルビームを形成する技術と、広帯域信号を有するテラヘルツ波により周波数毎に異なるビーム形状(マルチモード)――測定データに対し周波数ごとにバーチャルビーム――を形成し、複数イメージを合成する技術とを組み合わせた。

上記断層イメージング技術は、ウォークスルー型セキュリティーゲートや、ベルトコンベアなど生産ライン上での非破壊検査に適用でき、スキャン装置の小型化を可能とし、多様な場所への導入にも貢献するという。同社は今後実用化に向けた研究・技術開発を進めて、安全安心な社会の実現に寄与していく考えだ。