几种沉积岩的太赫兹光谱特性研究

本文采用太赫兹时域光谱技术,研究了5种沉积岩的透射光谱性质.实验显示,不同种类的沉积岩样品在太赫兹波段有明显的峰位位移和相对峰强改变,且各样品由于成分和含量的不同,也在透射太赫兹光谱上表现出了不同的吸收和折射性质.结果表明,太赫兹光谱技术可为鉴别分析沉积岩提供方法与技术支持,继而应用于油气开发和地质勘探领域.     

云冈石窟风化物的太赫兹光谱研究

以飞秒激光为基础的太赫兹时域光谱技术是一种新型的相干远红外光谱测量技术．文章首次利用太赫兹时域光谱技术对云冈石窟的第3窟和第20窟样品进行了测试分析,得到了它们的太赫兹时域光谱,并通过傅立叶变换,得出它们的频域光谱,同时获得了它们的太赫兹吸收系数曲线和折射率曲线．测试结果表明第20窟样品在太赫兹波段存在吸收峰．     

室温下中草药的太赫兹谱分析

本文采用太赫兹时域光谱技术对三七和甘草两种中药材进行了光谱测试,得到了样品在0.2～1.6THz波段的吸收谱。理论计算与太赫兹技术测量得到吸收峰位置很好吻合。研究结果为利用太赫兹时域光谱技术鉴定中药材提供了有益的借鉴。     

汽油的太赫兹时域光谱特性研究

本文应用太赫兹时域光谱技术研究了不同型号汽油在0.28-2.1THz波段的光学性质,采用快速傅里叶变换得到样品的吸收谱和折射率谱.同时,运用傅里叶变换红外光谱装置测定了样品的中红外吸收谱.比较两种实验结果可知,不同型号汽油在太赫兹波段有明显的峰位位移和相对峰强改变,且吸收谱带展宽,说明样品在太赫兹波段比在中红外波段更具有吸收活性.太赫兹技术可作为中红外等光谱技术的互补手段,研究汽油组成的特性及鉴别其结构的细微变化等.     

还原型及氧化型谷胱甘肽的太赫兹时域光谱研究

利用太赫兹时域光谱技术研究了还原型及氧化型谷胱甘肽在0.2-1.4THz波段的光谱特性,结果显示它们在测量波段表现出不同的吸收位置和吸收强度,同时折射率也表现出明显的差异,表明THz波对它们结构的变化有灵敏响应。研究提示太赫兹时域光谱技术作为一种新的光谱研究手段具有用于多肽及蛋白质等生物大分子结构与功能研究的潜力。     

基于太赫兹时域光谱技术的地沟油检测与识别

油脂大分子的振动和转动频率均处在太赫兹波段,与太赫兹波相互作用可产生共振反应,因此太赫兹时域光谱技术（THz TDS）可以快速灵敏地实现正规油和地沟油的检测与识别。通过对正规油（全新采购）、类地沟油（煎炸处理）和地沟油（回收处理）在0.3~1.6 THz波段的时域和频域光谱进行对比,并分析其延迟时间、折射率、吸收系数和吸收峰等光学参数的差异,提取了地沟油的太赫兹光谱的特征信息,为地沟油的检测与识别提供了实验依据和有效方法。结果表明,利用光谱特征信息和地沟油特有官能团信息,太赫兹时域光谱技术可有效区分正规油与地沟油。     

黄曲霉毒素B1溶液的太赫兹时域光谱分析

黄曲霉毒素的物理检测是目前国内外食品安全检测的一个研究热点。针对近红外和传感器方法检测精度差的问题,采用太赫兹时域光谱技术,研究了黄曲霉毒素B1溶液对太赫兹波的响应。首先根据B1溶液在不同频率范围内的光学参数(主要是折射率和吸收系数)的不同,对B1溶液的太赫兹光谱进行定性分析;再利用最小二乘支持向量机对其进行定量分析。实验和分析结果表明,利用太赫兹时域光谱技术能够对黄曲霉毒素B1溶液的不同浓度进行精确识别,为以后建立黄曲霉毒素太赫兹谱库和快速检测食品中的黄曲霉毒素提供了理论依据。     

土壤中有机污染物的太赫兹时域光谱检测分析

采用太赫兹时域光谱技术对滴滴涕等三种土壤中有机污染物进行光谱分析,得到了样品在0.2～1.8THz波段的吸收谱和折射率谱。理论计算与太赫兹技术测量得到吸收峰位置很好吻合。研究为利用赫兹时域光谱技术鉴定土壤中有机污染物提供了有益的借鉴。     

太赫兹时域光谱技术

介绍了太赫兹时域光谱技术的优势,太赫兹时域光谱系统及太赫兹时域光谱技术的原理和应用.     

鄂尔多斯盆地延长组矿物成分的太赫兹光谱研究

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组碎屑岩沉积是典型低渗透砂岩储集层,岩石成分的准确鉴定和定量分析是储层评价的基础.应用太赫兹时域光谱技术研究了延长组常见单矿物在0.1–1.7 THz的光谱特征及光学参数特征,在傅里叶变换的基础上表明不同单矿物在太赫兹波段的光谱特征差异显著.利用太赫兹光谱技术可以分析岩石中单矿物的含量.在此基础上,分析了延长组沉积岩太赫兹光谱特征及其与主要组分光谱特征间的关系,研究表明沉积岩太赫兹光谱与主要组分光谱之间符合Beer-Lambert定律,沉积岩的太赫兹光谱特征是其各个组分光谱叠合的综合效应.因此,研究者提出了线性回归方法,利用岩石组分及沉积岩的太赫兹光谱预测了延长组岩石组分含量.     

太赫兹时域光谱成像系统的研究进展

太赫兹时域光谱成像技术具有穿透性、超快时间分辨能力、指纹光谱特性、安全无辐射电离等显著特点,在物质成分光谱分析、工业材料无损检测领域具有独特的应用价值,成为近些年来的研究热点。基于此,从成像体制和成像算法两个方向进行介绍。在成像体制层面,全面介绍了逐点扫描成像、太赫兹焦平面成像、太赫兹光电导阵列成像等二维的成像方式,以及突破衍射极限的太赫兹近场成像技术;在成像算法层面,介绍了飞行时间成像和断层扫描成像技术等三维成像方式。列举了太赫兹技术在生物医学、无损检测、安防检测等领域的应用。最后总结了当前太赫兹时域光谱技术所面临的问题。     

基于THz时域光谱技术的水果杀菌剂农药检测与鉴别

利用太赫兹时域光谱技术对3种水果样品及其与杀菌剂农药混合的样品分别进行THz光谱测试,获得它们在0.2~1.5 THz波段的THz时域数据,计算它们的折射率和吸收系数谱。提取其特征THz吸收光谱,分析水果与噻菌灵样品在不同农药含量条件下吸收系数的变化规律。结果表明:THz吸收谱中吸收峰的位置和幅值随样品种类和含量不同存在差别;为提高光谱的区分度,将3种水果样品的THz吸收光谱的一阶导数作为分类特征数据,用主成分方法(Principal Component Analysis,PCA)进行鉴别,样品类别鉴别正确率可达100%。     

基于THz-TDS技术的豆科牧草种子的鉴定识别

利用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术对豆科牧草种子样品进行实验测试,得到了百脉根、柠条、毛苕籽、沙打旺和羊柴五种常见的牧草种子在太赫兹波段的时域谱,通过快速傅里叶变换得到频域谱,进而得到各牧草种子样品的吸收系数、折射率等光学参数.发现在0.2-1.4THz有效频域范围内,样品的吸收系数谱线以不同的斜率单调递增,样品的平均折射率在1.45-1.71之间,且彼此之间有较大的差异.同时利用偏最小二乘法回归(PLSR)分别对五种豆科牧草的35个样本的吸收系数和折射率做了模型的建立和统计分析.结果表明,利用折射率建立的PLS模型预测效果最好,其相关系数(R)和均方根误差(RMSE)分别为0.9983和0.3157,更能准确鉴定未知样品的种类.研究表明,太赫兹时域光谱技术结合统计分析方法可以作为无损鉴定牧草种子真伪和识别牧草种子种类的一种有效手段,不仅丰富了牧草种子的检测手段,而且有望发展建立标准检测的数据库,最终实现快速、批量、经济鉴定识别牧草种子的目的.     

杀菌剂类农药的太赫兹光谱分类万法

提出一种新的针对杀菌剂类农药太赫兹光谱的分类方法,即用小波包变换来对杀菌剂太赫兹光谱进行特征提取,然后用欧式距离法对4种农药进行分类.太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术是一种由超快激光技术快速发展起来的无损检测技术,利用太赫兹时域光谱系统对4种杀菌剂,即福美铁、多菌灵、克菌丹、噻菌灵进行了检测,得到了4种药品的太赫兹时域光谱.用小波包对农药时域光谱进行分解,计算小波包能量谱,并把能量谱作为聚类分析的特征向量,用欧式距离法对杀菌剂太赫兹光谱进行分类,实验结果表明,该方法可以有效地对杀菌剂进行分类.     

还原型谷胱甘肽太赫兹光谱及振动模式分析

目前对于肽类的太赫兹光谱研究主要是利用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术直接进行测量,而没有对光谱形成机制进行分析。本研究不仅利用太赫兹时域光谱仪对还原型谷胱甘肽(GSH)在0.1~2.0THz波段的光谱特性进行了测量,并用Gaussian09软件选取密度泛函理论中B3LYP计算方法,在6~31G(d,p)基组对还原型谷胱甘肽分子振动进行模拟分析。模拟结果能够较好地解析实验测量光谱,说明该方法可以较好地解释肽分子在THz频段的光谱形成机制。该结论为进一步研究多肽及蛋白质功能结构提供了参考。     

半封闭半开放体系下不同演化程度干酪根的太赫兹光谱特性

本文应用太赫兹时域光谱技术研究了灰色泥岩在半封闭半开放体系下经历不同生烃模拟温度、压力所得干酪根的光学性质,获得了不同干酪根样品在太赫兹波段的吸收谱和折射率,结合样品的镜质体反射率,建立了干酪根在不同演化阶段的生烃模式,分析了干酪根样品在地质升温速率下的自然演化过程及主生烃期,为研究烃源岩的演化及油气生成提供了参考．     

两种太赫兹频率选择表面的透射特性分析

随着太赫兹技术的发展,在微波波段广泛使用的频率选择表面(FSS)器件结构也逐步被借鉴到太赫兹功能器件中。使用CST软件对矩形孔和圆孔两种结构的FSS进行仿真,并利用太赫兹时域光谱方法对FSS的透射特性进行测量。该文对多层结构FSS、介质加载FSS等结构进行一系列电磁仿真,探究FSS的敏感性。     

柔性C形开口谐振环的太赫兹异常透射研究

利用太赫兹时域光谱仪测试系统,研究了聚酰亚胺衬底上的C形开口环周期性结构在太赫兹波段的异常透射特性.结果发现,当入射太赫兹波的电场偏振方向垂直于金属开口时,变化的电场引起电感-电容(LC)共振,使其透射光谱呈现单峰特性;然而,当入射电场偏振方向平行于金属开口时,其透射光谱呈现出多峰性和周期性.通过对其电场能量分布和表面电流的分析发现,这种反常透射特性是由法布里-波罗腔效应和偶极子共振共同作用产生的.     

堆叠多层石墨烯的太赫兹电导研究

单层石墨烯具有可调的太赫兹电导,有望应用于制作新型太赫兹器件,然而这种调谐的变化范围有限,通过多层石墨烯的堆叠可以拓展石墨烯太赫兹器件的性能上限。本文通过太赫兹时域光谱研究了石英衬底上不同层数堆叠的石墨烯的太赫兹透过特性,并使用Drude模型以及菲涅尔定律对实验结果进行了理论模拟。实验数据与理论结果的匹配表明:随机堆叠的多层石墨烯在太赫兹波段可以看作没有电子耦合的多个单层石墨烯,其太赫兹电导具有更宽的调谐范围,同时化学掺杂可以进一步提高材料的载流子浓度,从而获得更高的太赫兹电导。     

植物生长调节剂的太赫兹光谱检测与分析

利用太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)对五种植物生长调节剂在室温环境下的THz光谱进行测定,提取了五种植物生长调节剂在THz波段的折射率和吸收系数.利用Gaussian03软件分别对五种样品的单分子模型进行了吸收模拟,实验结果和模拟结果可以较好的对应.验证了THz-TDS在植物生长调节剂残留检测领域的可行性.