Assessment of Millimeter-Wave and Terahertz Technology for Detection and Identification of Concealed pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Natl Academy Pr

作者:Not Available (NA)

出品人:

页数:88

译者:

出版时间:2007-3

价格:$ 23.73

装帧:Pap

isbn号码:9780309104692

丛书系列:

图书标签:

毫米波
太赫兹
爆炸物探测
武器识别
安全检测
无线通信
电磁波
成像技术
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反恐

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具体描述

The security of the U.S. commercial aviation system has been a growing concern since the 1970's when the hijacking of aircraft became a serious problem. Over that period, federal aviation officials have been searching for more effective ways for non-invasive screening of passengers, luggage, and cargo to detect concealed explosives and weapons. To assist in this effort, the Transportation Security Administration (TSA) asked the NRC for a study of emerging screening technologies. This report - the third of four - focuses on currently maturing millimeter-wavelength/terahertz imaging and spectroscopy technologies that offer promise in meeting aviation security requirements. The report provides a description of the basic operation of these imaging systems, an assessment of their component technologies, an analysis of various system concepts, and an implementation strategy for deployment of millimeter-wavelength/terahertz technology screening systems.

新书推介：跨越边界的探索与革新《微观世界的宏大叙事：前沿材料科学与量子计算的交汇》探索前所未有的微观尺度，驱动下一代技术革命本书聚焦于当前物理学、化学与工程学领域最尖端的研究方向——超导材料的微观结构调控与拓扑量子计算的物理实现。这不是一本传统的教科书，而是一部面向未来技术图景的深度综述与前瞻性分析报告，旨在揭示如何通过对物质基本属性的精确操控，解决当前计算和能源领域面临的根本性挑战。第一部分：极端条件下的材料合成与特性本部分深入探讨了高熵合金（HEA）在极端温度和高压环境下的相变行为与力学响应。我们详细分析了利用增材制造（Additive Manufacturing）技术，精确控制合金中元素配比和晶格缺陷，从而实现材料性能的“超常”定制。 1.1 晶格应力和电子结构耦合：阐述了如何通过第一性原理计算（DFT）模拟，预测并解释在极高应变率下，新型金属间化合物的断裂韧性与延展性之间的微妙平衡。重点解析了位错动力学在亚纳秒尺度上的演化过程，这对理解材料在高速冲击下的响应至关重要。 1.2 超低温下的量子界面：本章聚焦于二维材料（2D Materials）在接近绝对零度下的电荷输运特性。我们考察了石墨烯、过渡金属硫化物（TMDs）在异质结结构中形成的狄拉克锥的稳定性，并讨论了如何利用范德华力精确堆叠层间，以诱导出奇异的电荷密度波（CDW）或超导态。实验数据详尽记录了霍尔效应测量的结果，以及扫描隧道显微镜（STM）对原子级缺陷的成像分析。 1.3 介孔材料的光热转化效率：深入研究了具有精确孔径分布的金属氧化物纳米结构，在近红外光照下的热能捕获与定向释放机制。研究人员利用时间分辨光谱技术，量化了光生电子-空穴对的复合速率，并提出了优化孔隙结构以提高光热效率的理论模型。第二部分：拓扑量子计算的物理学基础与工程挑战本书的第二核心部分，将研究的焦点从传统材料转向了量子信息的处理与存储，特别是围绕拓扑量子比特（Topological Qubits）的实现路径。拓扑量子计算因其对环境噪声的内在抵抗性，被视为构建稳定通用量子计算机的关键技术。 2.1 任意子（Anyons）的输运与编织：详细阐述了非阿贝尔（Non-Abelian）任意子的理论基础，它们是构建拓扑量子比特的物质载体。重点分析了在分数量子霍尔效应（Fractional Quantum Hall Effect）体系中，如何通过磁场和电场梯度来操纵和“编织”这些准粒子，从而执行量子门操作。内容包括了对铜-砷-铟镓异质结构中边缘态的精确探测方法。 2.2 马约拉纳零能模（MZMs）的探测：马约拉纳费米子作为实现拓扑量子比特的理想候选者，其零能模的稳定存在至关重要。本部分展示了实验物理学家如何利用近邻磁性材料与超导体的耦合效应，在半导体纳米线上诱导出MZMs。章节详细对比了不同隧穿光谱（如零偏压电导峰）的识别标准，以及排除假阳性信号（如杂质散射）的关键判据。 2.3 量子纠错码的实现架构：构建可扩展的量子计算机，需要高效的量子纠错。本章讨论了表面码（Surface Codes）的拓扑结构，并探讨了如何在有限的物理比特阵列上，通过局部测量实现对逻辑比特错误的实时反馈与修正。内容涉及反馈控制的延迟效应以及高保真度单比特门的操作优化。第三部分：跨尺度模拟与数据驱动的材料发现随着计算能力的指数级增长，理论与模拟已成为前沿研究不可或缺的工具。本部分强调了如何整合高保真度模拟与深度学习算法，以加速新材料和新现象的发现进程。 3.1 从原子到宏观：多尺度建模的集成：介绍了如何将分子动力学模拟（MD）的短时间、小尺度结果，通过介观尺度的相场方法（Phase-Field Modeling）进行有效衔接，最终预测宏观尺度下的疲劳寿命或热扩散率。重点案例分析了镍基超合金在长期服役条件下的微观析出相演变。 3.2 逆向设计与生成模型：阐述了如何利用变分自编码器（VAEs）和生成对抗网络（GANs）来学习现有材料数据库中的内在结构-性能关系。研究人员不再局限于测试已知的分子结构，而是通过算法指导，直接生成具有特定目标性质（如高载流子迁移率或特定带隙）的新型无机化合物结构。 3.3 实验数据的自动化分析与反馈回路：描述了如何构建自主实验平台（Autonomous Laboratories），其中机器学习算法根据实时采集的谱学或电学数据，动态调整实验参数（如温度、气氛或沉积速率），从而实现对材料合成空间的有效探索，极大地缩短了研发周期。结论与展望：本书的结论部分总结了当前领域内尚未解决的根本性难题，包括如何实现室温下的拓扑量子态稳定、如何将高熵合金的优异力学性能与其电学或磁学特性有效解耦。它不仅是对当前尖端研究的全面梳理，更是对年轻科研工作者发出的一份邀请函——去参与这场塑造未来计算、能源与制造业的深刻变革。本书适合材料科学家、凝聚态物理学家、量子信息工程师以及致力于前沿技术研发的高级研究人员和研究生阅读。