利用太赫兹时域光谱对RDX及RDX相关混合炸药进行检测的实验研究

采用THz时域光谱(Terahertz time domain spectroscopy,THz-TDS)测试技术,在室温氮气环境中,对几种爆炸性物质(单质炸药环三亚甲基三硝胺(RDX)、钝感RDX以及五种以RDX为主体成分的混合炸药)在0.2~2.5THz波段的光谱特性进行了实验探测。给出了这些炸药样品的吸收系数和折射率等光学参数,得到了具有高分辨率的特征吸收谱和折射率谱。实验结果显示,利用THz-TDS技术可以对单质炸药以及以其为主体成分的混合炸药进行检测和识别。为利用THz-TDS研究其他爆炸性物质,建立爆炸物的指纹谱库提供了科学依据。     

爆炸物太赫兹谱的研究

对单质炸药环RDX以及多种以RDX为主体成分的混合炸药进行了不同形态样品的太赫兹(THz)谱的实验测量. 利用太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)给了在0.2-2.5THz范围内炸药样品在不同形态下的吸收系数.结果发现,单质炸药RDX,以及多种以RDX为主体成分的混合炸药具有相同的特征吸收峰;聚乙烯没有特征吸收峰;炸药粉末状样品对THz的吸收相对于片状的样品来说较强.实验结果显示,利用THz-TDS技术可以对单质炸药以及以其为主体成分的混合炸药进行检测和识别.     

基于THz-TDS技术的钢板锈蚀厚度的无损检测

针对现有无损检测技术对钢板材料早期锈蚀厚度难以实现精确检测的问题,基于非接触无损的太赫兹时域光谱（THz-TDS）技术,利用太赫兹（THz）波对非极性材料的透射性及对极性金属材料的反射性,测定了锈蚀产物的光学参数信息和钢板的锈蚀层厚度. 试验结果表明,在有效频率0.2~1.6 THz范围内,锈蚀产物的折射率近似为2.8. 反射THz信号的第一相对幅值与样品的锈蚀时间呈对数函数关系,且与锈蚀时间的倒数呈线性关系. 试验结果还表明,钢板样品锈蚀层厚度随锈蚀时间的增加呈线性递增关系,且利用THz技术测定的厚度值准确率达到90%以上. 从而证明了非接触式THz-TDS技术对钢板锈蚀厚度检测的可行性和精确性.     

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。     

苯丙氨酸的太赫兹光谱测试与理论研究

采用太赫兹时域光谱（THz-TDS）技术,在室温氮气环境下对固态苯丙氨酸进行了光谱测试,获得了样品在THz波段的特征吸收谱,发现苯丙氨酸样品在有效光谱范围（0.2～2.2 THz）内有两个明显的特征吸收峰,分别位于1.23和1.99THz处.用从头算理论,在HF/6-31G水平下对苯丙氨酸分子进行结构优化和频率计算,得到了样品在0.1～10 THz的振动频谱.在有效光谱范围内,理论计算结果与实验相互对应且符合较好,同时根据计算结果对实验中特征吸收的振动模式进行了指认.     

钡铁氧体的太赫兹时域光谱

利用溶胶-凝胶自蔓延燃烧法制备了钡铁氧体和Al 掺杂钡铁氧体样品, 并利用太赫兹时域光谱(terahertz time-domain spectroscopy, THz-TDS)对样品进行了测试. 结果表明, 样品吸收谱在 0~1.2 THz 频段内随着频率的增大而增大, 钡铁氧体的折射率随频率的增大而减小; Al 掺杂的钡铁氧体样品的折射率随频率的增大而增大, 且Al 的掺杂导致钡铁氧体THz波段的折射率减小.     

铌酸锂单晶的太赫兹光谱及光学常数之间的关系

利用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术,对铌酸锂(LiNbO3)样品在0.4-1.6 THz范围的吸收系数和折射率进行测量和分析。实验样品为LiNbO3(clear),LiNbO3∶Fe(0.08%),LiNbO3∶Fe(0.1%)的晶体,三个样品均为(001)取向,观察和分析样品中掺入Fe对吸收系数和折射率等光学常数的影响,根据Debey近似模拟样品在低频吸收边的吸收结构系数。并利用光学常数之间的关系计算了样品在0.4-1.6 THz范围的介电常数(ν).     

还原型谷胱甘肽的 THz 光谱

采用 THz 时域光谱(THz-TDS)测试技术, 在室温氮气环境下, 研究了还原型谷胱甘肽分子在0.2~2.4 THz波段的光谱特性, 获得了样品在该波段的特征吸收谱和光学参量. 表明样品对 THz 波有灵敏的光谱响应, 分别在0.85, 1.20, 1.52, 1.64和2.34 THz处得到明显吸收峰, 折射率的曲折变化与吸收峰的位置相对应; 利用密度泛函(DFT)理论计算了分子在 THz 波段的振动吸收谱, 并取得与实验符合很好的结果, 可以表明其实验光谱的特征吸收峰是由分子的整体振动及扭转形成, 不同的吸收峰位对应分子不同的振转模式.     

对羟基苯甲酸酯类物质的太赫兹光谱特性研究

利用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术检测了对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯和对羟基苯甲酸丁酯的时域光谱,通过傅里叶变换获得其在0.30～2.40 THz频段的频域光谱和透射光谱,进而得到这4种物质的折射率谱、吸收谱和介电函数谱.同时,检测了对羟基苯甲酸甲酯和对羟基苯甲酸乙酯以不同比例混合的样品光...     

植物生长调节剂对植物愈伤组织的诱导与分化的影响

植物生长调节剂对植物愈伤组织的诱导与分化过程具有重要作用.用于愈伤组织诱导与分化的植物生长调节剂通常为2,4-D、NAA、6-BA等.研究结果表明,同一种植物生长调节剂的不同浓度及不同植物生长调节剂间的配比对植物愈伤组织的诱导与分化产生重要影响.本文对几种植物生长调节剂在植物愈伤组织的诱导与分化过程中的影响作用进行了讨论.     

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.     

THz time-domain spectroscopy of amino acids

The optical characteristics of four kinds of amino acids （tyrosine, arginine, histidine and glutamine） filled with nitrogen at room temperature were studied by THz time-domain spectroscopy （THz-TDS）. Well-resolved absorption and refractive spectrums between 0.I and 2.8 THz were obtained based on the physical model for extracting the optical parameters of materials in THz range. The results not only fill up the spectra gap of amino acids in far-infrared range, supply data for amino acid molecular identification and conformation analysis, but also demonstrate significantly potential to promote the research and application of biological materials in bio-chemical and medical fields by THz-TDS.     

全光纤耦合异步光学采样THz-TDS系统

针对传统THz-TDS系统利用机械步进延迟线进行采样扫描的方式获取太赫兹时域谱使得检测信号速度慢等缺点,设计了全光纤耦合快速异步光学扫描THz-TDS系统,该系统利用以锁相环(PLL)和直接频率合成器(DDS)为核心的电子系统精确控制两台飞秒激光器重复频率,使之有较小的固定频差,使两台飞秒激光器的脉冲之间产生周期性呈线性增长的相位延迟,实现了一个脉冲对另一个脉冲的毫秒级快速扫描. 结果表明,该系统对太赫兹脉冲的扫描时间缩短为2ms,实际采样频率可达到1GHz. 有效解决了以往太赫兹光谱检测速度慢、便携性差等问题,从而进一步拓展了太赫兹光谱测量的应用范围.      

Characterization of cocrystals formed by grinding amino acids through terahertz time-domain spectroscopy

In this paper,we used terahertz time-domain spectroscopy(THz-TDS)over a range of 0.3–2.5 THz to investigate the formation of solid-state cocrystals of amino acids,formed by grinding mixtures of two different kinds of amino acids.For comparison,we prepared dual-layer samples,combined by pressing two single-component pellets together without grinding.In the ground-mixture samples,some extra absorption peaks appeared,different from the characteristic peaks of the pure components,but these peaks did not appear in the dual-layer samples.Thus,these extra absorption peaks in the THz range are unique features of cocrystals.From our results,we believe that THz-TDS is a promising technique to characterize cocrystals.     

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%。     

地沟油的Terahertz波谱检测方法初探

利用Terahertz(THz,太赫兹)波谱技术测量了两种地沟油(反复烹炸过的大豆油和花生油)及其对照用的植物油(未使用过的大豆油和花生油)在(0—3.0)THz范围内的时域谱和频域吸收谱,并通过实验得到两组油的折射率、吸收系数等重要光学参数。采用太赫兹时域光谱分析技术(THz-TDS)对波谱进行显示和分析,分析结果表明两组油中反复烹炸过的油和未使用过的油在此波段的波谱和光学特性显著不同,并且会随着频率的增加而变化,表明经过高温的植物油可以通过这种方法与相应的未使用过的植物油进行鉴别,这为利用太赫兹波谱技术检测地沟油提供了重要的理论依据。     

THz spectra of five borates crystals

Terahertz spectral responses have been studied for five borate crystals Nas[B2P3O13] （NBP）, Zn3BPO （ZBP）, SrB407 （SBO）, Na3LagO3（BO 3）8 （NLBO） and PbB407 （PBO）. It is found that the samples had good transmission in 0.25--1.5 THz region. Both SBO and NLBO have an absorption coefficient less than 10 cm^-1. Among them, SBO has not only the smallest absorption coefficient but also a very flat dispersion in the frequency region under investigation. Distinct resonance absorption peaks are observed for ZBP at v1 = 1.4 THz, v2 = 2.0 THz and SBO at v = 2.4 THz. In the spectrum of PBO, two abnormal dispersions appear in the frequency regions 1.44--1.74 and 2.2--2.5 THz. The absorption coefficients and refraction indices of the five crystals are extracted from the THz time-domain （THz-TDS） spectra in 0.25--2.5 THz region. The properties and origins of the spectral responses are addressed.