Terahertz dalgaları nesnelerin içini ve arkasını, X-ışınından daha az zararla görüntüleyebiliyor. Bu bölüm teknolojinin temellerini ve güvenlikteki kullanım alanlarını anlatıyor.
Misafir Yazar: Salih Ergün
| Bölüm-4-
Bu bölümde, Terahertz teknolojisini bir görüntüleme teknolojisi boyutu ve terörle mücadeledeki kullanım alanlarıyla birlikte ele alacağız.
Terahertz Görüntüleme Nedir?
THz dalgaları, görüntüleme uygulamaları ve zararsız görüntüleme kapsamında kullanılabilmektedir. Kızılötesi alana yakınlığı sayesinde optik yaklaşımlar, THz görüntülemenin dizaynı ve inşası için adapte edilebilir. Örneğin, lens ve aynalar THz ışınını odaklamak, yönlendirmek ve paralel hale getirmek için kullanılabilir. THz görüntüleme uygulamaları güvenlik alanında oldukça önemli bir yer edinmiştir. Özellikle THz görüntüleme nesnelerin arkasını, içini görmesi ve iyi bir çözünürlüğe sahip olması sayesinde daha çok havaalanlarındaki kontrol noktalarında insanların üzerini tarama maksatlı kullanılmaktadır.
X-ray cihazlarıyla kıyaslandığında insan vücuduna ve kullanan operatöre daha az zarar vermektedir. Terahertz görüntüleme; aktif (Terahertz dalga boyu yayabilen kaynak içeren sistem) ve pasif (arka plandaki güneş enerjisinden kaynaklanan terahertz dalga boylarını ölçebilen sistem) görüntüleme sistemleri olarak uygulanmaktadır.
Pasif uygulama çoğunlukla kızılötesinde olan ve THz bandına da düşen insan vücudunun emisyonu üzerine dayanır. Düşük THz frekanslarının (0.1 THz ya da 100 GHz) kumaştan ve diğer dielektrik örtülerden geçmesi sayesinde örtülerin altına saklanmış şüpheli malzemenin ya da potansiyel tehdit oluşturabilecek malzemenin tespit edilmesi mümkün olmaktadır. Aktif THz görüntüleme sistemleri de hedefi aydınlatmak ve yansımayı ölçmek için dizayn edilebilir.
Vücuttan ve üzerindeki örtüden gelen yansımalardan farklı bir yapıdaki yansıma şüpheli bir nesnenin varlığına işaret edebilecektir.[i] Aktif ve pasif uygulamalarda hedef tespitine atmosferik şartlar, hedefin durumu, hedefin örtüsü, hedefin çevresi etki etmektedir[ii].
THz görüntü sistemlerinin geliştirilmesindeki temel unsur, sistemin uygulamaya yönelik kurulumudur. THz dalga boyları mm altı ve mm’ye kadar uzandıkları için görünür ışığın dalga boylarına oranla çok daha uzundur. Görüntü sistemlerinde, THz dalga alıcısının ve vericisinin istenilen çözünürlük ve görüş sahasına göre konumları belirlendikten sonra noktasal ya da 2 boyutlu tespit etme tekniğine göre algılamada kullanılan aygıtlar ya tek ya da dizi halinde kullanılmaktadır.
Örneğin, alıcının hareket ettirilmesi ve bu esnada da THz demetinin örnek üzerine odaklanması yöntemiyle örnek taraması yaptırılabilir. Nokta dedektör yerine bir dizi dedektör sistemi (array), veya bir dizi kaynak ve tek bir detektör kullanarak, görüntüleri 2D uyumlu ve eş zamanlı olarak toplamak mümkündür. THz görüntüleme, tomografik teknikler ile kombine edilerek kullanılmış ve materyallerin ayırt edilmesinde etkili sonuçlar alınmıştır[iii]. Bu teknikler halen gelişmektedir ve son zamanlarda video zamanlı görüntü elde edebilen yöntemler de geliştirilmiştir.
THz Görüntülemenin Terörle Mücadelede Uygulanması
Tehdidi önceden tespit ve teşhis edebilmek, önleyici ve etkisiz hale getirmeye yönelik tedbirleri almak bakımından hayatidir. Dolayısıyla öncelikle tehdidi doğru tespit etmek önem kazanmaktadır. Özellikle daha uzak mesafelerden yapılacak tespit ve teşhis vasıtasıyla terör eyleminin etkisi en aza indirilebilir. THz teknolojisi işte tam burada devreye girmektedir. İnsan vücuduna zarar vermeden teröristlerin vücuduna veya farklı noktalara saklı olarak kullandığı silah ve patlayıcı gibi materyalleri tespit edebilmesi, güvenlik alanında oldukça yeni teknolojik uygulamaları da beraberinde getirecektir. Kendine has özellikleri ile THz ışıma diğer görüntüleme tekniklerinden farklıdır, ama geliştirilmekte olan bir teknolojidir.
THz görüntüleme ile uzak ve kısa mesafeden intihar bombacısını tespit edebilme, silah sistemlerinin fark edilebilmesi ile kritik paket ve mektupların kimyasal ve biyolojik denetiminin yapılabilmesi de mümkün olabilecektir[iv].
1979 yılından beri görüntüleme alanında oldukça fazla ilerleme kaydedilmiştir. THz görüntüleme sayesinde vücutta bulunan veya saklanan malzemelerin, özellikle yasa dışı materyallerin tespiti süratle gelişme göstermektedir[v].
THz spektroskopisini kullanarak kara mayınlarını tespit etme önemli bir ilerleme olacaktır. Tüm dünya çapında 100 milyona yakın kara mayını olduğu tahmin edilmektedir. Diğer görüntüleme ve tespit sistemlerine nazaran THz teknolojisinin özellikle anti-personel mayınlarını küçük kaya parçalarından daha iyi ayırıp tespit edebileceği değerlendirilmektedir. Metal olmayan bir kara mayınının kuru toprak altında görüntülenmesine konsept teşkil edebilecek bir görüntüleme[vi] THz teknolojisi ile gerçekleştirilmiştir[vii].
THz görüntülemeye teknoloji perspektifinden baktığımızda bu teknolojinin gelişmekte olan, yeni büyüyen ve oldukça maliyetli bir alan olduğu görülmektedir. THz spektroskopisi ve görüntüleme teknolojisinin, terörle mücadele alanında mevcut keşif ve gözetleme uygulamalarının geliştirilmesi açısından yeni ve daha kapsamlı çözümler sunabileceği değerlendirilmektedir. Bunları şu şekilde özetleyebiliriz:
| Uzak Mesafeli | Kısa Mesafeli |
| Silah ve patlayıcı taşıyan teröristin tespiti, İntihar bombacısının tespiti, Mayınların tespiti, El yapımı patlayıcıların tespiti, Delillerin görüntülenmesi ve kaydı. | Kritik tesis girişlerin korunması, Evrak ve paket güvenliği, Kaçak madde taşımacılığının önlenmesi, İntihar bombacısının engellenmesi, Zararlı madde taşıyanların tespiti. Kimyasal, biyolojik madde tespiti. |
THz boşluğu üzerinde yapılan çalışmalarla THz görüntülemede aktif ve pasif görüntüleme kapsamında ileride daha iyi sonuçlar alınabileceği değerlendirilmektedir. Mevcut THz görüntüleme teknolojisi güvenlik uygulamaları için uygun ve kullanılabilir bir yetenek sağlamaktadır.
(Devam edeceğiz)
[i] Zomega Terahertz Corporation, The Terahertz Band, (2012) The Terahertz E-book, Technical Overview, s.44
[ii] Cummins H., (2006) Challenges to Terahertz Counter-Terrorism and Security-Related Applications, NATO Science for Peace and Security Series, Springer, Spiez, s.283
[iii] Truscott W., (2006). Systems Requirements for A Multi-Channel Terahertz Contraband Scanner, Terahertz Frequency Detection and Identification of Materials and Objects, s.188
[iv] Cummins H., (2006) Challenges to Terahertz Counter-Terrorism and Security-Related Applications, NATO Science for Peace and Security Series, Springer, Spiez, s.283
[v] Appleby R., Coward P.R., Sinclair G. N., (2006) Terahertz Detection of Illegal Objects, s.225-228
[vi] Fitch M. J., Schauki D., Kelly C. A., Osiander, R. (2004) Terahertz Imaging and Spectroscopy for Landmine Detection Proc. SPIE 5354, s.45
[vii] Federici, F.J., Schulkin B., Huang F., Gary D., Barat R., Oliveria F., Zimdars D., (2005) THz Imaging and Sensing for Security Applications Explosives, Weapons and Drugs, Semiconductor Science and Technology, s.20
Ayda bir · ücretsiz
Ayın Pusulası
Ayda bir, Avrupa’nın güvenlik ve göç gündeminden 5 madde ve ayın PUGAT yazıları e-postanızda.
Bülten kaydı yakında açılıyor.
Sıradaki okuma
PUGAT nedir? Avrupa’dan güvenlik, göç ve toplum üzerine Türkçe, Almanca ve İngilizce bağımsız analizler yayımlayan, kâr amacı gütmeyen bir topluluk.
Ana sayfaya git
