Kamera Mengambil Gambar Interior Benda Padat

Sebuah tim telah mengembangkan kamera nonlinier yang mampu menangkap gambar beresolusi tinggi dari interior benda padat menggunakan gelombang elektromagnetik terahertz (THz). Gambar yang dihasilkan menggunakan radiasi THz disebut hiperspektral karena gambar terdiri dari piksel, masing-masing berisi tanda tangan elektromagnetik objek di titik tersebut.

Berada di antara gelombang mikro dan inframerah dalam spektrum elektromagnetik, radiasi THz dengan mudah menembus bahan seperti kertas, pakaian, dan plastik dengan cara yang sama seperti sinar-X tetapi tanpa berbahaya. Aman digunakan bahkan dengan sampel biologis yang paling halus sekalipun. Pencitraan THz memungkinkan untuk melihat komposisi molekul objek dan membedakan antara bahan yang berbeda seperti gula dan kokain, misalnya.

Sidik jari dari semua detail gambar dipertahankan sedemikian rupa sehingga sifat objek dapat diselidiki secara lengkap. Hingga saat ini, kamera yang mampu menangkap gambar hiperspektral yang mempertahankan detail halus yang diungkapkan oleh radiasi THz belum dianggap mungkin.

Tim menggunakan kamera piksel tunggal untuk memotret objek sampel dengan pola cahaya THz. Prototipe dapat mendeteksi bagaimana objek mengubah pola cahaya THz yang berbeda. Dengan menggabungkan informasi ini dengan bentuk setiap pola asli, kamera mengungkapkan gambar suatu objek serta komposisi kimianya.

Sumber radiasi THz sangat redup dan pencitraan hiperspektral, sampai sekarang, memiliki ketelitian yang terbatas. Untuk mengatasi hal ini, tim menyorotkan laser standar ke bahan nonlinier unik yang mampu mengubah cahaya tampak menjadi THz. Kamera prototipe menciptakan gelombang elektromagnetik THz yang sangat dekat dengan sampel, mirip dengan cara kerja mikroskop. Karena gelombang THz dapat merambat menembus objek tanpa memengaruhinya, gambar yang dihasilkan mengungkapkan bentuk dan komposisi objek dalam tiga dimensi.

Fase penelitian selanjutnya adalah mempercepat proses rekonstruksi gambar dan menerapkan kamera THz ke aplikasi dunia nyata seperti keamanan bandara, sensor mobil cerdas, kontrol kualitas di bidang manufaktur, dan pemindai untuk mendeteksi masalah kesehatan seperti kanker kulit.