Terahertz stand-off imaging for security applications
Güvenlik uygulamaları için terahertz uzaktan görüntüleme
- Tez No: 833637
- Danışmanlar: PROF. DR. HAKAN ALTAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Terahertz (THz) ve milimetre dalga boylarında (MMW) görüntüleme teknikleri, güvenlik, tıp, malzeme karakterizasyonu, ürün kalite kontrolü gibi bir dizi alanda kullanılmak üzere yaygın şekilde araştırmalara konu olmaktadır. Bu ilgi temel olarak, bariyer malzemelerine nüfuz edebilme gibi özellikler tarafından motive edilmektedir. Güvenlik uygulamalarında da kaçak maddelerin, yasadışı uyuşturucu maddelerin ve patlayıcı maddelerin tespitinde kullanılabilir olduğu gösterilmiştir. Yine güvenlik alanında THz ve MMW teknolojileri, kullanıcıların fizyolojik/davranışsal özellikleri ile tanımlanmasını içeren biyometri uygulamalarında da kullanılmaktadır. Bu tez, 340 GHz frekansında çalışan bir aktif, uzaktan THz görüntüleme sistemini sunmaktadır. Sistem, 340 GHz frekansta THz ışımasının üretilmesi ve tespiti için Schottky diyot çarpan ve karıştıcıları kullanan, frekans modülasyonlu sürekli dalga (FMCW) modunda çalıştırılan bir alıcı/verici ünitesine sahiptir. Bu tezde, güvenlik alanında yer alan iki temel uygulama sunulmaktadır. Bunlardan ilki, kişilerin vücut görüntülerini temel alan gizlenmiş nesne tespitidir. Sistemin çalışma frekansı seçiminin, optik tasarımının ve sinyal karakteristiklerinin, bariyer malzemelerin arkasından nesnelerin tespit edilmesine ve yerlerinin saptanmasına izin verecek seviyede uzamsal çözünürlük ve kontrast çözünürlüğü sağladığı gösterilmiştir. Sistemin bu yetenekleri, biyometri alanında gizli yüzlerin tanınması için de kullanılmıştır. Burada sunulan çalışma, THz radyasyonu kullanılarak gizlenmiş yüzlerin tanımlanmasını gösteren ilk ve tek çalışmadır. Geliştirilen tanıma yöntemi ile %85 üzerinde bir başarı oranına erişilmiştir. Gizlenmiş yüzlerin tanınması, gelecekte sınır kontrol ve güvenlik uygulamaları için son derece önemli olabilir.
Özet (Çeviri)
Terahertz (THz) and millimeter wave (MMW) imaging techniques has been the subject of extensive research for applications in a wide range of areas such as security, medicine, material characterization, and product quality control. This interest is motivated by their unique properties such as the ability to penetrate through barrier materials. They have proven valuable in detecting contraband, illicit drugs and explosives in security applications. Also in the security domain, THz and MMW technologies have been utilized for biometric purposes, involving the recognition of users based on their physiological and/or behavioral attributes. This thesis presents an active THz stand-off imaging system developed for security applications. System uses Schottky diode mixers and multipliers for generation and detection of THz radiation at 340 GHz frequency, with a transceiver unit in frequency modulated continuous wave (FMCW) operation. Two main applications in the field of security are presented in this thesis. First one is concealed object detection based on full-body images of individuals. It has been shown that the choice of operating frequency, optical design and signal characteristics of the system possess sufficient spatial and contrast resolution which allow detecting and localizing objects through barrier materials. These capabilities of the system is also utilized for recognition of concealed faces, in the field of biometrics. The study presented here is the first ever of its kind demonstrating the identification of concealed faces using THz radiation. The success rate of the developed recognition method is over 85%. Recognition of concealed faces can be extremely useful for future applications in border control and security.
Benzer Tezler
- Temperature dependence of tunneling in intrinsic josephson junctions of high temperature superconductors
Yüksek sıcaklık üstün iletkenlerindeki özgün josephson eklemlerinin tünellemesinin sıcaklığa bağımlılığı
YILMAZ ŞİMŞEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Bilim ve Teknolojiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LÜTFİ ÖZYÜZER
- Development of a compact time-domain terahertz spectrometer using photoconductive antenna detection method
Fotoiletken anten belirleme yöntemi ile kompakt atılımlı terahertz spektrometre geliştirme projesi
ÜMMÜGÜL ERÖZBEK GÜNGÖR
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Bölümü
PROF. DR. SİNAN BİLİKMEN
ÖĞR. GÖR. HAKAN ALTAN
- Reactive ion beam etching and characterization of high-Tc superconductor Bi2212
Yüksek sıcaklık üstüniletkeni Bi2212? nin reaktif iyon demeti dağlanması ve karakterizasyonu
HASAN KÖSEOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LÜTFİ ÖZYÜZER
- Development of compact terahertz time-domain terahertz spectrometer using electro-optic detection method
Elekro-optik belirleme yöntemi ile kompakt atılımlı terahertz spektrometre geliştirilmesi
MUKADDES MELİZ METBULUT
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HAKAN ALTAN
- Spin polarized tunneling in large area mesas of superconducting Bi2Sr2CaCu2O8+d for terahertz emission
Terahertz ışıyan büyük alan süperiletken Bi2Sr2CaCu2O8+d mesaların spin polarize tünellemesi
FULYA TÜRKOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LÜTFİ ÖZYÜZER