Terahertz görüntüleme: Gizlenmiş patlayıcı tepitinde %99 başarı

Küresel güvenlikte kritik bir sorun olan gizlenmiş patlayıcıların tespiti için UCLA araştırmacıları devrim niteliğinde bir çözüm geliştirdi. Terahertz dalgalarını derin öğrenme ile birleştiren yeni sistem, TNT ve RDX gibi maddeleri ambalajların arkasından yüzde 99’a varan doğrulukla tanımlayabiliyor.

Havalimanları, sınır kapıları ve kalabalık kamusal alanlarda güvenliği artırmak amacıyla yürütülen teknoloji odaklı Ar-Ge çalışmalarında büyük bir başarıya imza atıldı. Kaliforniya Üniversitesi (UCLA) bünyesindeki bilim insanları, mevcut X-ışını tarayıcılarının kimyasal tanımlama yetersizliğini ve geleneksel sensörlerin hedefe yakınlık zorunluluğunu ortadan kaldıran yeni bir görüntüleme platformu geliştirdi.

Light: Science & Applications dergisinde yayımlanan çalışmaya göre, yüksek performanslı terahertz spektroskopisi ile gelişmiş derin öğrenme teknikleri ilk kez bu kadar yüksek bir verimlilikle entegre edildi.

KLASİK YÖNTEMLERİN SINIRLARI AŞILIYOR

Mevcut teknolojiler genellikle iki ana engelle karşılaşıyordu: X-ışınları sadece şekil tanımlayabiliyor, kütle spektrometreleri ise numuneye fiziksel yakınlık gerektiriyordu. Terahertz dalgaları; giysi, kağıt ve plastik gibi opak malzemelere zarar vermeden nüfuz edebilse de, gerçek dünya koşullarındaki gürültü ve yüzey pürüzlülüğü nedeniyle hatalı sonuçlar veriyordu.

Profesör Mona Jarrahi ve Aydoğan Özcan liderliğindeki UCLA ekibi, bu sorunu plazmonik nanoanten dizileri ve özel bir AI mimarisi ile çözdü. Sistem, sadece ortalama spektrumları değil, numuneden yansıyan bireysel zaman alanı darbelerini analiz ederek çevresel gürültüyü saf dışı bırakıyor.

KRİTİK TESTLERDE %99,42 DOĞRULUK ORANI

Sistemin etkinliği; TNT, RDX ve PETN gibi yüksek öncelikli patlayıcıların da dahil olduğu sekiz farklı kimyasal tür üzerinde test edildi. Yapılan kör testlerde ulaşılan sonuçlar çarpıcı:

Açık numunelerde: %99,42 ortalama sınıflandırma başarısı.

Gizlenmiş (Opak kağıt altında) numunelerde: %88,83 doğruluk oranı.

Bu rakamlar, geleneksel spektral yöntemlerin başarısız olduğu ‘kapalı ambalaj arkası tespit’ senaryolarında bir rekor olarak nitelendiriliyor.

SANAYİ VE TİCARET İÇİN GENİŞ UYGULAMA ALANI

Geliştirilen bu teknoloji, sadece güvenlik taramalarıyla sınırlı kalmayıp ticari ve endüstriyel alanlarda da dönüştürücü bir potansiyele sahip. Özellikle;

• İlaç Üretimi: Üretim hatlarında gerçek zamanlı kimyasal içerik kontrolü.
• Endüstriyel Kalite Kontrol: Ambalajlı ürünlerin içeriğinin bozulmadan denetlenmesi.
• Lojistik Güvenliği: Kargo ve posta gönderilerinin hızlı ve uzaktan taranması gibi alanlarda yüksek katma değer sunması bekleniyor.

UCLA araştırmacıları, bu platformun hızlı, uzaktan ve yüksek hassasiyetli kimyasal görüntüleme imkanı sunarak hem ulusal güvenliği hem de endüstriyel verimliliği yeni bir seviyeye taşıyacağını vurguluyor.