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Ce rayonnement électromagnétique très peu énergétique, situé entre les radio fréquences et l'infra rouge, présente de nombreux avantages et a démontré son incroyable potentiel dans le contrôle non destructif et sans contact, dans les domaines de l'aérospatial, l'agro-alimentaire, la santé, l'industrie, la pharmaceutique, et bien d’autres.
Le THz traverse la plupart des matériaux diélectriques, est réfléchi par les métaux, est sensible à la teneur en eau et à la densité de charges libres des échantillons qu’il sonde, faisant du THz un outil idéal pour imager en profondeur des matériaux composites et déceler des défauts structurel et de composition, là où d’autres techniques usuelles de contrôle montrent des limites. D’autre part, comme la plupart des molécules réagissent de façon unique lorsqu’elles sont éclairées par une onde THz, il est capable d’identifier sans risque des explosifs, des drogues, ou encore d’imager la répartition du principe actif d’un médicament dans une cachet par exemple.
Les impulsions THz ont une durée de l’ordre de la picoseconde (1 ps = 10⁻¹² s) et permettent par conséquent d’observer des phénomènes physiques ultra brefs. Par ailleurs, cette région du spectre électromagnétique correspond aux fréquences propres des modes rovibrationnels d’un grand nombre de molécules. Le Thz est également est également très sensible à la présence de charges libres. la spectroscopie THz résolue en temps devient naturellement un outil très performant pour suivre l’évolution de systèmes physico-chimiques, ou a caractérisation de semi-conducteurs.
Exemples d’application :
Les gaz qui constituent notre atmosphère présentent des signatures spectrales spécifiques dans la gamme THz, et les matériaux diélectriques qui constituent notre milieu possèdent des caractéristiques optiques (indice de réfraction et coefficient d’absorption) très différents les uns des autres, faisant du THz un outil très performant pour effectuer une analyse quantitative de la composition et de la structure de notre environnement.
Exemples d’application :
La plupart des matériaux non métalliques que l’on retrouve dans le secteur de la construction sont partiellement transparents dans le THz, conférant à ce rayonnement électromagnétique un pouvoir d’inspection en profondeur avec une résolution spatiale submillimétrique.
Exemples d’application :
Sa faible énergie (quelques meV) et les courtes longueurs d’onde associées (de quelques dizaines à quelques centaines de microns), font du rayonnement THz un outil de contrôle non destructif présentant des résolutions spatiales transversales submillimétriques (quelques centaines de microns) et de quelques dizaines de microns en profondeur.
Exemples d’application :
Exemples d’application :
La transparence dans le domaine THz de matériaux opaques, les réponses spectrales spécifiques de substances illicites, la réflectivité des métaux, et la forte absorption par les tissus biologiques riches en eau, sont autant d’avantages pour l’acquisition d’images THz mettant en contraste des armes/substances létales ou prohibées, dissimulées.
Exemples d’application :
Le THz est fortement absorbé par l’eau, permettant ainsi de mettre en contraste des tissus biologiques riches en eau. D’autre part, les principes actifs et excipients des médicaments possèdent des signatures spectrales atypiques qui permet de les identifier séparément.
Exemples d’application :
Le côté non invasif du rayonnement THz, la transparence de la grande majorité des matériaux utilisés comme support artistique (toile, roche, bois, céramique, terre cuite, verre…) dans cette gamme fréquentielle, ainsi que les signatures spectrales spécifiques de la plupart des pigments, liants et vernis, sont autant d’atouts et prérequis pour l’étude conservatoire d’œuvres d’art et leurs restaurations.
Exemples d’application :