東京理科大とNTT、煙の中でも1.4m先が見えるテラヘルツ波照明器を開発

東京理科大学と日本電信電話(NTT)は3月17日、煙霧環境での視認性確保を可能とするテラヘルツ波照明器の基本構成技術を開発し、その効果を実証したことを発表した。

同成果は、NTTと東京理科大学 国際火災科学研究科 松山賢准教授らの研究グループによるもので、3月19日～22日開催の「第63回応用物理学会春季学術講演会」、および5月16日～17日開催の「平成28年度日本火災学会研究発表会」にて発表される。

テラヘルツ波は周波数軸上で電波と光の間に位置し、赤外線や可視光に比べると波長が長いため、塵や煙、炎の中を伝播しても、散乱されて減衰することがほとんどない。また電波に比べて四方に広がりにくいという特徴を有している。これまでテラヘルツ波を用いたイメージングでは、被写体からの熱放射を計測するパッシブイメージングが先行していたが、火災現場では、被写体の周辺にある高温の物質や高い温度の煙が熱輻射源となってしまい、パッシブイメージングで煙の中やその向こうを見通すことは困難であった。このため、観測者が自らテラヘルツ波を放射し、物体で反射して戻ってくる波から煙の中やその向こうを見通すアクティブイメージングを行える技術が求められていた。

同研究グループは今回、燃焼により生成するガスによる吸収の影響が避けられる波長360ミクロンのテラヘルツ波の位相を意図的に乱し、複数配置した素子から発生するテラヘルツ波を束ね、その強度を高めることで、テラヘルツ波をカメラにおけるフラッシュ光のように利用することを可能とした。

さらに原理検証用に試作した9個の素子からなるアレイ型照明器を用いたアクティブイメージングの能力を、火災を模擬した空間で評価したところ、煙霧によりまったく見通しが利かない状態で、1.4m先にある被写体のテラヘルツ像を取得することに成功した。

同研究グループは今後、今回開発したテラヘルツ波照明器の性能を見極め、見通せる距離の延伸、システムの小型化などの研究開発に引き続き取り組んでいくとしている。