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.     

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。     

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.     

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.     

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。     

太赫兹技术进展及其在工业中的应用

近年来,太赫兹技术日渐成熟,工业应用领域不断扩大,市场上出现了越来越多的太赫兹产品。本文主要分析太赫兹技术的发展,并对未来太赫兹工业应用市场进行中期和长期展望。     

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。     

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.     

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...     

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．     

基于距离分类准则的雷达目标识别方法

雷达目标信号是非平稳信号，对于这样的非平稳信号，用于分类的特征往往包含在局部的时一频信息中，用一般的变换提取有效的特征比较困难。利用小波包基的性质，提出了一种雷达目标识别方法。首先，对雷达回波信号进行小波分解，利用距离准则，选择最优小波包基，从被识别的信号中提取具有最大可分性的特征，得到目标识别的特征向量，由此进行目标识别。仿真实验结果表明，该方法具有高的识别率。     

4种大枣的营养成分分析

对沾化冬枣、乐陵小枣、新疆大枣、"泉城红"4种大枣的常规营养成分、氨基酸、矿物质、总三萜、环磷酸腺苷及黄酮类化合物进行了分析研究。结果表明,4个枣品种均含有17种氨基酸及7种人体必需氨基酸,含有丰富的钙、钠、镁、钾、铁、锌、硒、锶、铜等矿物质,新疆大枣的可溶性固形物含量为质量分数36.50%、水溶性多糖含量为质量分数31.49%、维生素C含量为1 018.00 mg/100 g、环磷酸腺苷的含量为26.17 mg/100 g,均高于其他3种大枣;"泉城红"大枣的总三萜含量最高,为74.26 mg/100 g;乐陵金丝小枣的粗纤维含量最高,为2.85 g/100 g;沾化冬枣的总黄酮含量最高,为404.28 mg/100 g。不同枣品种的不同营养成分含量不同,显示其在药用价值和商品化生产中具有不同的发展潜力。     

滚动轴承内圈圆、粗糙、波纹度的综合检测

阐述了滚动轴承误差检测的基本理论,并设计开发了一种检测系统,该系统采用了高精度差动式磁芯型电感位移传感器和小波包分解与重构技术.通过对轴承内圈表面特征数据一次采样,实现表面圆度、粗糙度、波纹度误差的综合检测和分析评定.通过对406型轴承的实测数据进行处理,成功实现了三种误差信号的分离,实验证明了该系统的可靠性和实用性.     

小波包分析在信号压缩中的应用

着重介绍了将信号在小波包最优基下展开,利用小波包最优基极好的空间、尺度定位性,使得信号的小波包变换系数在小波变换域尽可能集中,从而使在不降低压缩信号的质量情况下,进一步提高信号压缩比成为可能.具体讨论了小波包分析及小波包最优基的选取,同时针对小波分析在信号压缩中的局限性,研究用小波包分析来进行信号的压缩,从而提高了信号的压缩比和重建信号的质量,并用于实际数据处理压缩.     

小波域阈值滤波在测井信号去噪中的应用

从测井信号噪声特征出发,建立测井数据噪声模型。根据测井信号的特殊性,提出一种运用一维离散小波变换和小波包变换对测井信号进行小波域阈值滤波分析的方法,探讨了几种阈值确定方法。借助MATLAB7.0小波降噪函数,运用MATLAB语言编写了小波滤波程序,对实际曲线分析结果表明,小波域阈值滤波优于传统测井曲线滤波方法。运用小波分析可以有效地去除测井曲线噪声干扰,同时也可较好地保留测井曲线纵向分辨率。     

隧道掏槽爆破振动信号两种分析方法

通过设计两次起爆的起爆网路,控制掏槽眼引起的振动速度,有效地减少了振动对周边构建物的影响。对掏槽爆破时振动信号进行了FFT分析、小波包分析,结果发现:单向爆破振动速度控制在2.1 cm/s以内,振动频率集中于50~100 Hz。傅里叶分析法(FFT法)与小波包分析法在处理振动信号主频的结果相差不大,速度的FFT图谱与爆破振动信号能量-频谱图相似。可用FFT法快速粗略地计算振动信号的主频与估计能量分配比例。但FFT法计算精度没有小波包分析法高,在精度要求高的情况下仍需使用小波包分析法进行信号分析。     

小波包变换在煤与瓦斯突出预测中的应用

针对目前滤噪技术不能很好地使声发射监测得以准确预报的情况,进行了基于小波包变换的去噪研究.该研究利用信号的小波包分析、计算和最优小波包基选取的方法,通过计算机数值计算,模拟了强噪声下声发射信号检测,并通过Sym8小波包与小波变换去噪的比较,证明前者优于后者.用小波包变换进行消噪处理,噪声消除彻底,提高了预警准确性.     

一种燃料电池汽车噪声源识别方法

依据小波包变换,结合欧氏空间理论,探索在非稳态工况下识别噪声源的方法.以燃料电池汽车风机从1 000 r·min-1到3 800 r·min-1加速工况为例,通过识别车内外主要噪声源,以及驾驶员座椅处的主要振源,论证该方法在识别非稳态工况下主要噪声源是有效的,从而可对汽车非稳态工况(如加速工况、减速工况等)发出的非平稳噪声信号进行分析并识别出主要源头.     

钢包耳轴活性缺陷声发射信号特征与定位分析

钢包耳轴是整个钢包结构的关键部位之一,耳轴根部在长期的高温吊拉作业中会产生活性疲劳裂纹.针对常规超声法难以对耳轴根部焊缝进行无损检测的问题,提出基于声发射(Acoustic emission, AE)平面定位技术对钢包耳轴根部焊缝活性缺陷进行检测的方法.对原始AE数据进行滤波处理并结合小波包变换对信号进行分析.实验结果表明该方法能够较准确定位焊缝活性缺陷的位置.经过小波包对AE信号进行3层分解与重构后,活性缺陷AE信号频带主要分布在62.5~125 kHz,其能量占总能量的81.25 %,符合一般裂纹扩展的频率特征.     

四种生物质热解半焦的FTIR红外分析

生物质热解液化是目前生物质能利用的方式之一.为了研究生物质热解过程中各组分的裂解变化规律,利用傅里叶红外光谱仪分别对300℃、400℃、500℃、600℃下制备的玉米秸秆、棉杆、松木屑和稻壳的热解半焦进行了分析.实验结果表明:随着热解温度升高,生物质内部[-OH]、[-CH]、[-CO-]等官能团不断减少,温度在300℃~400℃之间时变化最为剧烈,当温度超过400℃以后,反应逐渐趋于缓和.