TeraView Limited , o TeraView , es una empresa que diseña instrumentos y equipos de espectroscopia e imágenes de terahercios para la medición y evaluación de comprimidos farmacéuticos , nanomateriales , cerámicas y compuestos, chips de circuitos integrados y más. [ 1 ]
TeraView fue cofundada por Michael Pepper (CSO) y el Dr. Don Arnone (CEO) como una empresa derivada de Toshiba Research Europe en abril de 2001. [ 2 ] La empresa se creó para explotar la propiedad intelectual y la experiencia desarrolladas en la obtención y detección de radiación de terahercios (1 THz = 33,3 cm −1 ), utilizando tecnologías de semiconductores. Destacados promotores de la tecnología forman parte de su Consejo Asesor, y TeraView mantiene estrechos vínculos con el Laboratorio Cavendish [ 3 ] de la Universidad de Cambridge , una de las universidades de investigación interesadas en las técnicas de terahercios. Allí, el profesor Pepper [ 4 ] ha ocupado el cargo de catedrático de física desde 1987.
Productos
TeraView ha desarrollado varios instrumentos que aprovechan las propiedades de la radiación de terahercios. [ 5 ] La luz de terahercios tiene aplicaciones interesantes. Muchos materiales comunes y tejidos vivos son semitransparentes y tienen "huellas dactilares de terahercios", [ 6 ] [ 7 ] lo que permite obtener imágenes de ellos, identificarlos y analizarlos. Además, las propiedades no ionizantes de la radiación de terahercios y los niveles de potencia relativamente bajos que se utilizan indican que es segura. [ 8 ]
- TeraPulse 4000 : espectrómetro con compartimento de muestras modular para transmisión, análisis de reflexión total atenuada , criostatos, celdas de temperatura variable y módulos de reflexión para imágenes. [ 5 ] Rango espectral: de 0,06 THz a 5,0 THz (2 cm −1 – 150 cm −1 ) con un rango dinámico superior a 90 dB en el pico.
- EOTPR 3000 - Reflectómetro - espectrómetro electroóptico pulsado de terahercios para la identificación y el aislamiento de fallas en interconexiones de paquetes avanzados, como flip chip , paquete sobre paquete (PoP) y potencialmente vías a través de silicio . [ 5 ]
Mediante la aplicación de diferentes paquetes de software de análisis, se pueden utilizar las mismas tecnologías básicas en diversas aplicaciones.
Áreas de investigación y desarrollo
La principal línea de investigación de la empresa se centra en el desarrollo de la luz de terahercios como técnica útil de espectroscopia e imagen. La « brecha de terahercios », donde hasta hace poco era difícil acceder a fuentes de luz brillantes y métodos de detección sensibles, abarca frecuencias invisibles a simple vista en el espectro electromagnético , situadas entre las microondas y el infrarrojo, en el rango de 0,3 a 3 THz. Los instrumentos actuales de TeraView generan, detectan y manipulan luz de terahercios y se han probado en diversas áreas de aplicación.
Industria farmacéutica
Las aplicaciones de la radiación de terahercios en la industria farmacéutica incluyen la estimación no destructiva de atributos críticos de calidad en productos farmacéuticos [ 9 ] [ 10 ] , como la estructura cristalina [ 11 ] , el espesor y el análisis de la composición química [ 12 ] . TeraView ha demostrado que los instrumentos de terahercios pueden producir mapas de espesor de recubrimiento 3D [ 13 ] para múltiples capas de recubrimiento [ 14 ] y modelos de características estructurales [ 15 ], lo que permite una mejor comprensión y control de la ampliación y fabricación del producto [ 16 ] .
Imágenes médicas
Debido en parte a su capacidad para reconocer huellas espectrales, la imagen pulsada de terahercios se puede aplicar para proporcionar contraste entre diferentes tipos de tejido blando. [ 17 ] Además, es un medio sensible para detectar el grado de contenido de agua [ 18 ] y marcadores de cáncer [ 19 ] y otras enfermedades. [ 20 ] [ 21 ] Se han hecho intentos para aplicar terahercios para obtener imágenes de cánceres como el de mama , [ 22 ] así como otras enfermedades en medicina, cuidado de la salud bucal y áreas relacionadas. La empresa anunció que ha sido autorizada por la Agencia Reguladora de Medicamentos y Productos Sanitarios (MHRA) para probar la espectroscopia de terahercios in vivo para la investigación biomédica. [ 23 ] Los ensayos se llevarán a cabo en el Hospital Guy's en Londres y tienen como objetivo determinar si la tecnología se puede aplicar en tiempo real para la eliminación precisa de tejido canceroso. [ 24 ]
Seguridad nacional y defensa
La tecnología de terahercios tiene el potencial [ 25 ] de obtener imágenes de forma segura, no invasiva y rápida a través de diferentes tipos de ropa y otros materiales de ocultación y confusión. [ 26 ] Se ha planteado la hipótesis de que, debido a que la luz de THz es absorbida por materiales explosivos [ 27 ] a ciertas frecuencias , podría ser posible encontrar "huellas dactilares de terahercios" únicas [ 28 ] que se pueden distinguir de la ropa u otros materiales. [ 29 ] Esto nunca se ha demostrado en la práctica. La tecnología de la empresa ha sido utilizada por el Comando de Guerra de Superficie Naval para probar la presencia de diferentes tipos de explosivos plásticos a través de la ropa, incluido el PETN ( tetranitrato de pentaeritritol ). [ 30 ]
Caracterización de materiales
La espectroscopia de THz puede utilizarse como método analítico sin contacto . [ 31 ] El coeficiente de absorción y el índice de refracción [ 32 ] medidos mediante espectroscopia pulsada de terahercios pueden utilizarse directamente para obtener las conductividades complejas dependientes de la frecuencia alta de los materiales [ 33 ] en la región de 0,1 a 3 THz (3 a 100 cm −1 ) del espectro electromagnético. [ 34 ] La tecnología se ha aplicado a algunas áreas de la investigación en física del estado sólido, como semiconductores , [ 35 ] superconductores de alta temperatura , [ 36 ] metamateriales de terahercios , dinámica de la densidad de portadores, grafeno , [ 37 ] nanotubos de carbono , [ 33 ] magnetismo y más. [ 38 ]
Ensayos no destructivos
La luz de terahercios puede utilizarse como técnica sin contacto para el análisis en estudios de integridad de materiales. Ha demostrado ser eficaz en la inspección no destructiva de capas en pinturas y recubrimientos, [ 39 ] la detección de defectos estructurales en materiales cerámicos y compuestos [ 40 ] y la obtención de imágenes de la estructura física de pinturas y manuscritos. [ 41 ] [ 42 ] El uso de ondas THz para la evaluación no destructiva permite la inspección de estructuras multicapa y puede identificar anomalías por inclusiones de materiales extraños, desprendimiento y delaminación, daños por impacto mecánico, daños por calor e intrusión de agua o fluido hidráulico. [ 43 ] El director científico jefe de la empresa, Sir Michael Pepper , explica que la imagen THz puede medir el espesor a través de un sustrato con precisión y también puede obtener la densidad del recubrimiento: "La radiación se refleja cada vez que hay un cambio en el material. Se mide el tiempo de llegada y luego varios algoritmos completan la imagen desarrollando imágenes de características finas 3D e identificaciones precisas del material" . [ 44 ] La investigación adicional de la empresa y la colaboración activa con la Universidad de Cambridge tienen como objetivo desarrollar un sensor de terahercios que pueda utilizarse para medir la calidad de los recubrimientos de pintura en los automóviles. [ 45 ]
Industria de semiconductores
La tecnología de terahercios permite la obtención de imágenes 3D de alta resolución de paquetes de semiconductores y dispositivos de circuitos integrados . [ 35 ] La reflectometría en el dominio del tiempo (TDR) de THz ofrece ventajas significativas en la resolución de imágenes en comparación con las técnicas de aislamiento de fallas existentes y los sistemas convencionales de ondas milimétricas. [ 46 ] En colaboración con Intel en las aplicaciones de la tecnología de THz para la industria de semiconductores, TeraView desarrolló una nueva técnica que combina electroóptica y pulsos de THz en una reflectometría de pulsos de terahercios electroóptica (EOTPR) no destructiva que opera hasta a 2 THz con una resolución de 10 μm para mejorar el aislamiento de fallas y los estudios de flujo de procesos de análisis de fallas. [ 47 ] "Se han reconocido las capacidades únicas de la TDR de terahercios y sus ventajas sobre la TDR convencional. Con un concepto tan revolucionario, un diseño innovador y un rendimiento superior, la EOTPR se convertirá en una herramienta esencial para el aislamiento de fallas y el análisis de fallas de paquetes microelectrónicos." Yongming Cai, Zhiyong Wang, Rajen Dias y Deepak Goyal, Intel Corporation. [ 48 ]
Véase también
Referencias
- ↑ "Descripción general de la empresa TeraView"
- ↑ "Acerca de TeraView"
- ↑ "Empresa de la Universidad de Cambridge"
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Enlaces externos
- TeraView Ltd
- Blog de TeraView
- Universidad de Cambridge, Departamento de Física, Laboratorio Cavendish
52°14′03″N 0°09′06″E / 52.2342°N 0.1518°E / 52.2342; 0.1518
- Tecnología de terahercios