Simulação do transporte da radiação de terahertz na pele e análise de segurança

LIU Xin-yuan ,  

ZENG Hao-min ,  

TIAN Xin ,  

LI Song ,  

摘要

A faixa de baixa frequência da radiação de terahertz possui boa capacidade de penetração, sendo amplamente aplicada em sistemas de imagem de inspeção de segurança por terahertz, mas isso aumenta o risco da exposição do corpo humano à radiação de terahertz, gerando preocupações sobre a segurança dessa radiação. Este artigo estabelece um modelo estrutural em camadas da pele, calcula as constantes dielétricas complexas e vários parâmetros ópticos de cada camada tecidual da pele, e então utiliza simulação de Monte Carlo para calcular o processo de transporte de fótons de terahertz no tecido cutâneo, quantificando os fatores de atenuação das diferentes camadas teciduais para diversas frequências de radiação de terahertz. Para a radiação de 0,1 THz, que apresenta maior penetração, foi realizada uma análise estatística da profundidade de penetração dos fótons, encontrando que 99,9% dos fótons têm profundidade menor que 0,55 mm. Os resultados mostram que mesmo a radiação de terahertz com potência acima do limiar de dano dificilmente alcança as camadas inferiores da derme da pele, provando que a radiação de terahertz é relativamente segura e não afeta órgãos internos.

关键词

detecção fotoelétrica; radiação de terahertz; segurança humana; simulação de Monte Carlo

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