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基于太赫兹时域光谱技术的挥发性有机物吸附过程研究
1
作者 卢思扬 祝静 +3 位作者 谭志成 张雨婷 陈江琳 吴伟 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第2期254-262,共9页
在挥发性有机物处理领域,吸附法以其高效、经济的特性被广泛应用。提出了通过温度调控四种石墨烯类材料(还原氧化石墨烯rGO、氟化石墨烯FG、氧化石墨烯GO、羧基化氧化石墨烯GO COOH)及三种金属有机框架材料(ZIF-8、ZIF-67、MOF-177)对... 在挥发性有机物处理领域,吸附法以其高效、经济的特性被广泛应用。提出了通过温度调控四种石墨烯类材料(还原氧化石墨烯rGO、氟化石墨烯FG、氧化石墨烯GO、羧基化氧化石墨烯GO COOH)及三种金属有机框架材料(ZIF-8、ZIF-67、MOF-177)对乙醇的吸附-脱附过程的新思路。室温条件下监测吸附动力学过程,乙醇分子从游离态到吸附于吸附剂表面的吸附态。通过温度调控至46℃、66℃以及76℃的方法,利用太赫兹波对吸附态、脱附态(气态)乙醇的吸收不同,实时监测的乙醇分子从吸附-脱附平衡态到脱附状态的过程。通过调控温度,详细分析了太赫兹时域光谱(THz TDS)信号中光谱峰值的差异,THz-TDS明确证实了四种石墨烯类材料及三种金属有机框架材料与挥发性有机物乙醇所发生的吸附机制,这一发现对于理解吸附-脱附过程的动态平衡具有重要意义。同时,通过EP变化量间接评估了吸附量这一参数,其吸附量关系分别为Q_(GO-COOH)>Q_(FG)>Q_(GO)>Q_(rGO)和Q_(ZIF-8)>Q_(ZIF-67)>Q_(MOF-177),该吸附量的关系通过分析吸附剂的比表面积、表面官能团、总孔体积等理化性质得到了进一步验证。该研究不仅拓展了THz-TDS技术在吸附研究中的应用范围,也为挥发性有机物的高效处理提供了新思路。 展开更多
关键词 太赫兹时域光谱 温度调控 吸附-脱附过程 吸附法 挥发性有机物
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基于太赫兹时域光谱技术的大鼠皮肤瘢痕无创检测
2
作者 木热孜亚·衣明江 耿少辉 +3 位作者 管一玮 沈春丽 温景琦 黄光瑞 《中国医学物理学杂志》 2025年第2期227-231,共5页
目的:利用太赫兹时域光谱技术,探索大鼠皮肤瘢痕与正常皮肤的太赫兹信号特征差异,为皮肤瘢痕的病理检测提供新型无创检测技术。方法:制备全层皮肤缺损大鼠模型,利用反射式太赫兹时域光谱系统获得大鼠正常皮肤组织以及瘢痕组织的太赫兹... 目的:利用太赫兹时域光谱技术,探索大鼠皮肤瘢痕与正常皮肤的太赫兹信号特征差异,为皮肤瘢痕的病理检测提供新型无创检测技术。方法:制备全层皮肤缺损大鼠模型,利用反射式太赫兹时域光谱系统获得大鼠正常皮肤组织以及瘢痕组织的太赫兹信号图。结果:大鼠正常皮肤太赫兹信号可见两个明显的反射时域信号峰,且不同反射点反射峰信号特征较为规律;大鼠皮肤瘢痕部位太赫兹信号也具有两个明显的反射时域信号峰,但最高峰峰值相比正常皮肤太赫兹信号低。此外,通过主成分分析法发现瘢痕部位信号聚集在一起,正常皮肤信号聚集在一起。不同部位的太赫兹信号差异有统计学意义(P<0.05)。结论:太赫兹时域光谱技术可应用于皮肤瘢痕的无创检测,在生物医学领域具有很好的应用前景。 展开更多
关键词 皮肤瘢痕 太赫兹时域光谱 主成分分析
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太赫兹时域光谱成像增强算法
3
作者 王志勇 赵浩男 陈柏彤 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期779-786,共8页
低分辨率是扫描太赫兹时域光谱(THz-TDS)系统图像的一个重要缺点.本文提出了一种针对太赫兹时域光谱图像的超分辨率增强算法,该算法结合了多层感知机(MLP)和超分辨率卷积神经网络(SRCNN),创建了一个复合网络.本文算法针对太赫兹光谱图... 低分辨率是扫描太赫兹时域光谱(THz-TDS)系统图像的一个重要缺点.本文提出了一种针对太赫兹时域光谱图像的超分辨率增强算法,该算法结合了多层感知机(MLP)和超分辨率卷积神经网络(SRCNN),创建了一个复合网络.本文算法针对太赫兹光谱图像的特点,通过引入新的目标函数,避免了传统机器学习算法需要采集或模拟生成大量训练集的弊端,实现了训练图像即目标图像的单幅光谱图像增强.为了实现这一目标,本文算法的基本原理是,让试件产生一个刚体位移,利用THz-TDS系统采集位移前后两幅三维(1个时间维,2个空间维)光谱图像作为输入数据.机器学习网络包括两部分:首先,利用一个MLP网络实现三维光谱图像到二维光强图像的转化;其次,采用传统针对二维图像的SRCNN网络获取一幅高分辨率图像,对位移前后图像处理后计算得到新的高分辨率图像的位移场,并将位移场方差作为目标函数,再通过机器学习算法,优化网络中的成像参数,实现太赫兹光谱图像的分辨率增强.典型验证性实验最终得到的峰值信噪比为42.65 dB,结构相似度为0.816,均比其他现有方法高,表明本文算法能获得良好的图像增强. 展开更多
关键词 太赫兹时域光谱(THz-TDS) 光谱信息 扫描成像 图像增强
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太赫兹时域光谱技术在材料科学领域研究进展
4
作者 宋晨辉 孙爽 +6 位作者 金恺 王新柯 韩鹏 孙文峰 叶佳声 冯胜飞 张岩 《首都师范大学学报（自然科学版）》 2024年第2期14-26,共13页
太赫兹时域光谱技术是一种研究材料中载流子超快动力学过程及光电导率特性的重要实验手段。近年来,随着材料科学的飞速发展,人们应用太赫兹时域光谱技术研究了包括二维层状材料、钙钛矿材料和碳基低维材料等新型材料中光生载流子、激子... 太赫兹时域光谱技术是一种研究材料中载流子超快动力学过程及光电导率特性的重要实验手段。近年来,随着材料科学的飞速发展,人们应用太赫兹时域光谱技术研究了包括二维层状材料、钙钛矿材料和碳基低维材料等新型材料中光生载流子、激子和极化子等粒子及准粒子在皮秒时间尺度上的超快动力学过程及在太赫兹波段的光电导特性。本文主要介绍近5年来太赫兹时域光谱技术在材料科学领域取得的最新研究进展,并对太赫兹时域光谱技术在材料科学领域的应用做出展望。 展开更多
关键词 太赫兹时域光谱 光泵浦太赫兹探测 二维层状材料 钙钛矿材料 碳基低维材料
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太赫兹时域光谱及成像技术在农作物品质检测中的应用研究进展 被引量：11
5
作者 吴静珠 李晓琪 +3 位作者 孙丽娟 刘翠玲 孙晓荣 余乐 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期358-367,共10页
太赫兹辐射以其独特的技术优势,如瞬时性、宽带性、相干性、低能量性、穿透性和吸收性,受到了全世界各国政府、高等院校、科研机构等的高度重视并日趋成为生物医学、材料科学和物理学等领域的新兴研究热点。农作物成分如水分、蛋白、脂... 太赫兹辐射以其独特的技术优势,如瞬时性、宽带性、相干性、低能量性、穿透性和吸收性,受到了全世界各国政府、高等院校、科研机构等的高度重视并日趋成为生物医学、材料科学和物理学等领域的新兴研究热点。农作物成分如水分、蛋白、脂肪、淀粉等理论上在太赫兹谱区有较为丰富的吸收;太赫兹波的低辐射特性对农业生物样本检测更为安全;太赫兹波的穿透特性对带包装样本、包衣样本的检测又独具优势;太赫兹时域光谱与成像技术结合还可以进一步对农作物样本的组织形态进行辨别评价,因此太赫兹波技术逐渐成为农作物品质检测领域一项极具应用潜力和应用前景的前沿分析技术。简述了太赫兹时域光谱及成像技术的基本原理,聚焦于太赫兹时域光谱及成像技术在农作物品质检测领域的应用研究现状,对该技术在农作物种子质量鉴别(如品种、转基因和活力)、农作物成分分析(如糖类、水分和淀粉),农作物贮藏品质判别(如新陈度、劣变和虫蚀)以及在农产品安全检测(如农药残留、非法添加物和异物)方面的新近研究工作和进展进行归纳总结,并展望了该技术在农作物品质检测领域的应用前景和发展趋势。 展开更多
关键词 太赫兹时域光谱及成像技术 农作物种子质量 农作物成分 农作物贮藏 农产品安全
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基于太赫兹光谱数据融合的三聚氰胺定量分析 被引量：1
6
作者 李文文 燕芳 +1 位作者 刘洋硕 赵渺钰 《中国食品添加剂》 2025年第1期25-32,共8页
针对奶粉中非法添加剂三聚氰胺含量精确定量检测的需求,利用太赫兹时域光谱系统对掺杂三聚氰胺的奶粉进行吸收谱测定,获取奶粉与三聚氰胺混合物(浓度梯度为0%~20%)及二者单质在0.5~2.5 THz范围内的吸收光谱,利用Savitzky-Golay一阶平滑... 针对奶粉中非法添加剂三聚氰胺含量精确定量检测的需求,利用太赫兹时域光谱系统对掺杂三聚氰胺的奶粉进行吸收谱测定,获取奶粉与三聚氰胺混合物(浓度梯度为0%~20%)及二者单质在0.5~2.5 THz范围内的吸收光谱,利用Savitzky-Golay一阶平滑方法消除吸收谱中的噪声,并求得其对应的导数光谱。将化学计量学方法与数据融合相结合,建立基于偏最小二乘回归(PLSR)结合数据融合方法的三聚氰胺定量分析模型。实验结果表明,低层数据融合后吸收光谱的预测精度显著提高;中层数据融合后,竞争自适应重加权采样法(CARS)的预测精度明显高于连续投影算法(SPA);高层数据融合的预测精度最高,预测相关系数Rp为0.99982,预测集均方根误差RSMEP为0.14%。该方法可以实现奶粉中三聚氰胺含量的无损、快速、准确定量检测,为食品添加剂的定量分析提供了新思路。 展开更多
关键词 太赫兹时域光谱技术 偏最小二乘回归 数据融合 定量分析模型 三聚氰胺
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基于太赫兹光谱的早期鼻咽癌与鼻咽炎鉴别诊断研究
7
作者 朱一峰 刘金鹏 +5 位作者 宋正勋 周小军 周梅 任姣姣 杨文韬 崔宗宇 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第4期941-946,共6页
鼻咽癌是一种多发于鼻咽腔顶部和侧壁的恶性肿瘤,我国南方地区较为高发,早期治疗对提高患者生存率至关重要。由于其发病位置隐蔽,早期症状类似于鼻部炎症性疾病,容易被忽视,被发现时往往已经处于中晚期。近年来,太赫兹技术因其具有低能... 鼻咽癌是一种多发于鼻咽腔顶部和侧壁的恶性肿瘤,我国南方地区较为高发,早期治疗对提高患者生存率至关重要。由于其发病位置隐蔽,早期症状类似于鼻部炎症性疾病,容易被忽视,被发现时往往已经处于中晚期。近年来,太赫兹技术因其具有低能量、强穿透和指纹谱等特性,在生物医学癌症检测领域备受关注。以鼻咽癌组织和鼻咽炎组织为研究对象,初步探索太赫兹光谱技术在鉴别鼻咽癌与鼻咽炎症方面的应用。采用太赫兹时域光谱系统采集鼻咽组织在0.6~5.0 THz范围内的光谱,通过参数提取到其吸收光谱,基于光谱数据分析对比鼻咽癌组织与鼻咽炎组织的频谱特征,结合病理学苏木精-伊红(H&E)染色结果图分析两种鼻咽组织的光谱差异来源。采用主成分分析(PCA),对实验采集到的原始功率谱数据进行降维和特征提取,获得样品在第一、二、三主成分构成的三维坐标空间中的散点图。基于该散点图的分析,可以观察到鼻咽癌组织与鼻咽炎组织在特征空间中的显著区分。结果表明,在1.3~3.4 THz内,鼻咽癌组织对太赫兹波的吸收明显高于鼻咽炎组织,2.7 THz是鉴别鼻咽癌组织与鼻咽炎组织的最佳潜在诊断频率。通过主成分分析进一步降维处理,前4个主成分的累计方差贡献率达到了87.45%,对两组鼻咽组织样品具有良好的聚类作用,主成分散点图可以明显区分鼻咽癌组织与鼻咽炎组织。结合K-最近邻算法(KNN)和支持向量机(SVM)构建分类模型,实现了对两种鼻咽组织太赫兹光谱的鉴别分类。相比KNN算法,SVM分类模型的平均分类准确率达到92%。本研究初步验证了太赫兹光谱技术用于鉴别鼻咽癌与鼻咽炎症的有效性,为进一步探讨其临床价值奠定了基础。 展开更多
关键词 鼻咽癌 太赫兹时域光谱 鉴别诊断 光谱识别
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太赫兹时域光谱成像系统的研究进展
8
作者 李冠良 袁英豪 朱亦鸣 《上海理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期161-170,共10页
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... 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。 展开更多
关键词 太赫兹 时域光谱 成像
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基于太赫兹时域光谱技术的CFRP薄涂层厚度检测方法
9
作者 黄宇蕾 李卫星 +3 位作者 朱美强 张楠 柯琳 邹亮 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2753-2760,共8页
针对碳纤维增强复合材料(CFRP)上的薄涂层测厚存在的基底各向异性、多重反射、回波重叠、环境噪声等问题,提出基于太赫兹时域光谱技术与稀疏分解的涂层测厚方法,并在仿真波形和实际样品上成功验证。CFRP通常由碳纤维与环氧基体牢固结合... 针对碳纤维增强复合材料(CFRP)上的薄涂层测厚存在的基底各向异性、多重反射、回波重叠、环境噪声等问题,提出基于太赫兹时域光谱技术与稀疏分解的涂层测厚方法,并在仿真波形和实际样品上成功验证。CFRP通常由碳纤维与环氧基体牢固结合并多层复合而成,具有各向异性特点,在光学性质上表现为CFRP上同一位置不同入射方向、同一入射方向不同位置的反射波形均存在差别。这致使基于理论模型的优化算法用于其上涂层测厚时精度有待提高。另外,在涂层较薄时,受噪声与多重反射等因素的干扰,无法直接在时域根据反射波形区分涂层界面,即直接使用飞行时间法(TOF)难以获得涂层厚度。为此,使用稀疏分解法来定位薄涂层的分界面,再结合TOF法计算CFRP上薄涂层的厚度。首先,分析了多层结构上的太赫兹反射信号与信号稀疏分解模型之间的联系,并利用参考信号构成稀疏字典。然后,鉴于太赫兹信号的传播路径只在分界面发生改变这一先验知识,即涂层层数决定了信号稀疏分解后非零脉冲个数,使用前向正交匹配追踪算法(LAOMP)求解太赫兹反射信号的稀疏表示。LAOMP算法可直接指定稀疏度,便于选择稀疏脉冲定位涂层分界面。获得对应于各涂层界面的脉冲后,使用TOF法求得涂层的厚度。最后,在总厚度分别为102和66μm的双涂层仿真数据与实际样品上验证方法的性能,并与经典基于L1范数的谱投影梯度算法(SPGL1)进行了对比。结果表明:在相邻涂层折射率差别较小的情况下,LAOMP算法可以有效检测CFRP上35μm的薄涂层。在总厚度为66μm的双涂层样件上,检测误差在11%以内,具有调参简单、结果稳定的优点。 展开更多
关键词 太赫兹时域光谱 涂层测厚 CFRP 稀疏分解 飞行时间法
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太赫兹光谱技术在食品污染检测中的研究进展 被引量：3
10
作者 张红涛 王龙杰 +2 位作者 谭联 赵鑫涛 田承浩 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2120-2126,共7页
随着新的食品加工技术及新型食品材料的不断涌现,食品污染问题也越来越多,国际食品安全事件频繁爆发,食品污染造成的食源性疾病对人民生命健康造成严重威胁,如何把控好食品质量成为人们关注的焦点问题。太赫兹技术作为一项新兴的检测技... 随着新的食品加工技术及新型食品材料的不断涌现,食品污染问题也越来越多,国际食品安全事件频繁爆发,食品污染造成的食源性疾病对人民生命健康造成严重威胁,如何把控好食品质量成为人们关注的焦点问题。太赫兹技术作为一项新兴的检测技术,其反映样品的物理结构、性质及化学成分的同时,也获取样品在太赫兹波段的时域和频域信息作为物质“指纹”谱,用于无损检测和识别领域并取得了一定的成果。相较于传统的检测手段,太赫兹技术安全性高、透视性好以及波谱分辨能力强等优势使其在食品污染检测领域具有极大的应用潜力和应用前景。文章简述了太赫兹光谱技术的基本原理,以其中最为常用的太赫兹时域光谱技术为主要研究重点,对该技术在食品生物性污染、化学性污染、物理性污染检测方面的应用研究工作进行了重点归纳总结,最后聚焦于太赫兹技术在食品污染检测领域的实际应用现状,讨论其发展趋势和应用前景,并分析目前研究仍存在的问题,以期为太赫兹技术在食品安全检测领域未来的进一步发展提供参考。 展开更多
关键词 光谱学 太赫兹时域光谱 光谱检测 食品污染 食品安全
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基于专利数据的全球太赫兹近场显微成像技术发展状况分析与我国发展对策研究 被引量：1
11
作者 张玲玲 林青 《中国发明与专利》 2024年第2期13-21,共9页
近年来,太赫兹技术迅猛发展,太赫兹近场显微成像技术既是太赫兹领域的重点也是难点。本文从多角度分析太赫兹近场显微成像领域专利技术发展状况,包括技术演进趋势、地域布局、申请人分布、技术领域分布和重点申请人技术策略分析,并从上... 近年来,太赫兹技术迅猛发展,太赫兹近场显微成像技术既是太赫兹领域的重点也是难点。本文从多角度分析太赫兹近场显微成像领域专利技术发展状况,包括技术演进趋势、地域布局、申请人分布、技术领域分布和重点申请人技术策略分析,并从上述维度为国内创新主体把握技术趋势、规划研发方向、进行技术布局保护及制定竞争策略等提供了较详细深入的客观信息与参考建议。 展开更多
关键词 太赫兹 近场显微成像 专利布局 技术策略 重点申请人
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吡啶二甲酸结构异构体的太赫兹光谱分析
12
作者 骆国防 齐济 +4 位作者 刘雅丽 何明霞 黄华 曲秋红 张逸竹 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第4期908-913,共6页
在食品和药品生产过程中,同分异构体的识别和区分是一个重要且复杂的问题,尤其是在它们分子式相同但晶体结构不同的情况下。吡啶二甲酸作为一种广泛应用于医药合成的关键中间体,不同的异构体表现出不同的物理和化学性质,对其进行有效区... 在食品和药品生产过程中,同分异构体的识别和区分是一个重要且复杂的问题,尤其是在它们分子式相同但晶体结构不同的情况下。吡啶二甲酸作为一种广泛应用于医药合成的关键中间体,不同的异构体表现出不同的物理和化学性质,对其进行有效区分尤为关键。太赫兹光谱技术被视作检测同分异构体的新手段,利用高分辨率太赫兹时域光谱仪对2,3-吡啶二甲酸、2,4-吡啶二甲酸、2,5-吡啶二甲酸、3,4-吡啶二甲酸以及3,5-吡啶二甲酸进行测量,揭示了它们在不同质量分数下的独特太赫兹吸收特征。这些异构体的吸收特性在太赫兹波段有不同差异。通过密度泛函理论计算,对比了理论模拟与实验测量结果,揭示了这些化合物的主要振动模式,包括羧基和吡啶环的扭转振动、键角弯曲以及它们的耦合作用。研究展现了太赫兹光谱在物质鉴别方面的独特优势,并指出其与红外光谱的显著区别。研究结果不仅为理解吡啶二甲酸衍生物的太赫兹光谱特征提供了参考,也展示了太赫兹光谱在化学物质分析和识别方面的应用潜力,对医药中间体的合成和鉴别提供了新的依据。 展开更多
关键词 太赫兹时域光谱 吡啶二甲酸 密度泛函理论 同分异构体
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太赫兹时域光谱反射式层析成像技术 被引量：10
13
作者 任姣姣 李丽娟 +1 位作者 张丹丹 乔晓利 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期176-181,共6页
改性聚丙烯(PP)材料由于其阻燃、高抗冲性能等特点被广泛应用在汽车仪表板、保险杠等汽车配件中,采用无损探伤技术对改性PP材料进行检测是汽车配件质量保证的必要手段。搭建了透射式太赫兹时域光谱系统及反射式太赫兹时域光谱成像系统,... 改性聚丙烯(PP)材料由于其阻燃、高抗冲性能等特点被广泛应用在汽车仪表板、保险杠等汽车配件中,采用无损探伤技术对改性PP材料进行检测是汽车配件质量保证的必要手段。搭建了透射式太赫兹时域光谱系统及反射式太赫兹时域光谱成像系统,采用透射式THz-TDS系统对改性PP材料的光学参数进行了检测,测定了该材料在太赫兹波段的折射率,其数值为1.53。设计了一种改性PP材料平底洞样品,采用反射式THz-TDS成像系统对其进行成像,采用了反卷积滤波技术对THz信号进行处理,提高了信号的信噪比,提出了一种基于飞行时间的太赫兹时域光谱层析成像技术,采用已测定的改性PP材料的折射率,通过飞行时间层析成像技术对该样品的太赫兹检测结果进行了三维重构,厚度测量精度为0.01mm。 展开更多
关键词 太赫兹时域光谱 层析成像 改性聚丙烯
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全光纤耦合式太赫兹近场探针光谱成像系统
14
作者 王刚 曹佳炜 袁英豪 《上海理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期539-544,共6页
通过对太赫兹光电导探针天线与飞秒倍频光路进行光纤模块化封装,并结合光纤耦合式太赫兹光电导天线辐射源,以及自主研制设计的光纤飞秒激光光源和光纤式高速光学延时线,开发了一种全光纤耦合式太赫兹近场探针光谱成像系统,其光谱范围覆... 通过对太赫兹光电导探针天线与飞秒倍频光路进行光纤模块化封装,并结合光纤耦合式太赫兹光电导天线辐射源,以及自主研制设计的光纤飞秒激光光源和光纤式高速光学延时线,开发了一种全光纤耦合式太赫兹近场探针光谱成像系统,其光谱范围覆盖0.1~2.0 THz,动态范围达到60 dB,光谱采样速度高达0.1 s/谱,近场成像分辨率优于20μm的全光纤耦合式太赫兹近场探针光谱成像系统。得益于整套系统的全光纤结构设计,太赫兹辐射源和探针式探测器之间可以根据测量需求灵活调节而不需要重新校准光路,极大地提高了系统的工作稳定性和使用方便性。该研究为太赫兹科学研究提供了一种高性能且实用性强的太赫兹近场光谱成像测量系统。 展开更多
关键词 太赫兹近场 光电导探针 太赫兹时域光谱
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《太赫兹科学与电子信息学报》2024年第12期专栏征稿主题:太赫兹成像感知技术
15
作者 祁峰 《太赫兹科学与电子信息学报》 2024年第6期I0009-I0009,共1页
成像是人类认识世界最直接的方式,太赫兹波作为最后一个被开发的电磁波段,为科学探索和工业应用提供了新的视野,其包含的物质指纹,可作为分子级的识别手段。受限于波长的物理尺度,其成像分辨率距离人们的期望还有一定距离;太赫兹光谱传... 成像是人类认识世界最直接的方式,太赫兹波作为最后一个被开发的电磁波段,为科学探索和工业应用提供了新的视野,其包含的物质指纹,可作为分子级的识别手段。受限于波长的物理尺度,其成像分辨率距离人们的期望还有一定距离;太赫兹光谱传递了什么信息、该如何应用,仍需要深入探索。本专题拟对此进行探讨。 展开更多
关键词 太赫兹光谱 太赫兹成像 感知技术 成像分辨率 分子级 太赫兹波 科学探索 电磁波
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基于太赫兹时域光谱技术的农药残留检测方法 被引量：28
16
作者 曹丙花 侯迪波 +3 位作者 颜志刚 黄平捷 张光新 周泽魁 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期429-432,共4页
太赫兹时域光谱（THz-TDS）技术是近年来涌现出来的崭新的光谱测量新技术．本研究提出了一种基于THz-TDS技术农药残留检测方法，并以灭多威和乙氧氟草醚两种农药作为实验介质证明此方法的可行性．应用太赫兹时域光谱系统测得了这两种农... 太赫兹时域光谱（THz-TDS）技术是近年来涌现出来的崭新的光谱测量新技术．本研究提出了一种基于THz-TDS技术农药残留检测方法，并以灭多威和乙氧氟草醚两种农药作为实验介质证明此方法的可行性．应用太赫兹时域光谱系统测得了这两种农药的时域光谱信号，利用基于菲涅尔公式的数据处理模型得到了它们在THz波段的折射率谱和吸收系数谱．从实验结果可以看出两种农药在0．2—2．0THz范围内存在明显的特征吸收峰，且差别很大．经分析认为这些吸收峰是由分子的集体振动模式以及分子间相互作用引起，它们是农药分子的指纹吸收光谱，可以应用于分子识别中．本研究证明了THz—TDS技术应用于农药残留检测的可行性，表明其在农药残留检测中具有潜在的应用价值． 展开更多
关键词 太赫兹波 农药残留 时域光谱 灭多威 乙氧氟草醚
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太赫兹时域光谱技术在危险品检测方面的应用 被引量：17
17
作者 刘桂锋 赵红卫 +1 位作者 葛敏 王文锋 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期966-969,共4页
太赫兹波（terahertz，THz，T-ray）是指频率介于0．1～10THz之间的电磁辐射，在电磁波谱上位于微波和远红外线之间。大多数爆炸物、毒品在此波段有特征吸收。与在公共安全领域检测武器、爆炸物、毒品等危险品的传统方法相比，太赫兹辐... 太赫兹波（terahertz，THz，T-ray）是指频率介于0．1～10THz之间的电磁辐射，在电磁波谱上位于微波和远红外线之间。大多数爆炸物、毒品在此波段有特征吸收。与在公共安全领域检测武器、爆炸物、毒品等危险品的传统方法相比，太赫兹辐射能量低，不会产生电离辐射，也不会引起安全担忧。而且，太赫兹波对于衣物等大多数包装材料有很强的穿透力，对物质的检测可以做到高灵敏、无损伤和远距离，因此在反恐、毒品、安全检测等方面具有显著潜在优势。文章介绍了国内外太赫兹时域光谱技术（terahertz timedomainspectroscopy，THz-TDS）在爆炸物及毒品检测方面的研究最新进展；详细讨论了黑索金（RDX）的研究现状，并初步探讨了影响实验结果的几种因素。 展开更多
关键词 太赫兹时域光谱 爆炸物 毒品 检测
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红薯淀粉中添加剂明矾的定性和定量太赫兹时域光谱技术检测 被引量：14
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作者 管爱红 李智 葛宏义 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期267-270,共4页
应用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术对红薯淀粉中的添加剂明矾进行了实验研究,获得了红薯淀粉和明矾的太赫兹时域光谱和频域光谱,通过计算得到二者的吸收系数谱和折射率谱,吸收系数谱显示明矾在太赫兹波段有明显的特征吸收峰,可以用THz-TD... 应用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术对红薯淀粉中的添加剂明矾进行了实验研究,获得了红薯淀粉和明矾的太赫兹时域光谱和频域光谱,通过计算得到二者的吸收系数谱和折射率谱,吸收系数谱显示明矾在太赫兹波段有明显的特征吸收峰,可以用THz-TDS技术对淀粉中的明矾进行特征识别。实验获得了红薯淀粉中掺杂不同百分比(质量分数)明矾的太赫兹时域光谱,计算得到吸收系数谱和折射率谱,发现随着明矾含量的增加吸收峰的幅度下降,折射率逐渐下降,说明THz-TDS技术可以用于淀粉中明矾的定性识别和定量检测。 展开更多
关键词 太赫兹时域光谱技术 红薯淀粉 明矾 食品检测
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基于太赫兹时域光谱技术的煤岩识别方法研究 被引量：10
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作者 苗曙光 邵丹 +3 位作者 刘忠育 樊强 李素文 丁恩杰 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1755-1760,共6页
煤岩识别一直是制约煤矿无人化开采的关键问题之一。传统的人工采煤因为工作环境极其复杂,很难精准地找到煤岩的分界面,容易造成欠切割或过切割现象。太赫兹光谱技术作为一种无损探测技术,能够反映出被测物体的物理和化学信息,可以成为... 煤岩识别一直是制约煤矿无人化开采的关键问题之一。传统的人工采煤因为工作环境极其复杂,很难精准地找到煤岩的分界面,容易造成欠切割或过切割现象。太赫兹光谱技术作为一种无损探测技术,能够反映出被测物体的物理和化学信息,可以成为研究煤岩识别的有效方法。采用太赫兹时域光谱技术与多元统计法-聚类分析(CA)和主成分分析(PCA)相结合的方法来识别不同种类的煤岩。通过透射式太赫兹光谱仪获得六种煤岩样品的太赫兹光谱,对其进行FFT等一系列数学计算可以得到各种样品的折射率、吸收系数以及介电常数。计算结果表明不同种类的煤岩在折射率、吸收系数上都存在差异。分析各类煤炭样品的折射率和吸收系数与样品的各组成成分含量之间的关系,可以发现碳含量是影响其样品折射率大小的因素之一,灰分含量是影响其样品吸收系数大小的因素之一。聚类分析中两类样品的欧氏距离与主成分分析中的第一主成分(PC1)得分都能反映煤岩样品之间的相似性和相异性,并且CA与PCA的结果保持一致。分别将各类样品在0.5~2.5 THz频率范围内的折射率、吸收系数与CA和PCA结合,组成太赫兹数据与煤岩之间的模型。分析表明:根据不同样品之间的相似性,两种模型中六种煤岩样品均被分为两类;在各种样品的吸收系数与CA-PCA组成的模型中,四种煤炭被聚集在一起,并且石英砂岩(GSR-4)具有很好的独特性:石英砂岩拥有最小的PC1得分值以及石英砂岩与第二类之间的欧氏距离最大,为219.03。由此可见采用太赫兹技术与多元统计方法结合,可以实现煤岩的准确识别,识别准确率可以达到100%。 展开更多
关键词 太赫兹时域光谱 煤岩识别 主成分分析 聚类分析
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基于太赫兹时域光谱技术的煤岩界面识别 被引量：10
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作者 王昕 胡克想 +1 位作者 俞啸 丁恩杰 《工矿自动化》 北大核心 2017年第1期29-34,共6页
为了研究基于太赫兹时域光谱的煤岩界面识别可行性,首先应用太赫兹时域光谱技术,以气煤和砂岩粉末压片作为实验样本进行了相关实验,得到了太赫兹脉冲穿过不同样本时所产生的时间延迟和衰减幅度。然后采用Hilbert-Huang变换对煤岩样的太... 为了研究基于太赫兹时域光谱的煤岩界面识别可行性,首先应用太赫兹时域光谱技术,以气煤和砂岩粉末压片作为实验样本进行了相关实验,得到了太赫兹脉冲穿过不同样本时所产生的时间延迟和衰减幅度。然后采用Hilbert-Huang变换对煤岩样的太赫兹光谱进行了时频域分析,并与由传统快速傅里叶变换方法获得的样品频谱进行了对比,结果表明,在时频域内太赫兹光谱信号具有更高的分辨率,可以更好、更直观地分析太赫兹脉冲在任意时刻的频率、能量成分,研究任意频率在不同时刻对吸收谱线的作用。最后介绍了基于太赫兹时域光谱技术的煤岩界面识别过程,通过实验验证了采用Hilbert谱和边际谱提取出的光谱特征值可以很好地区分煤岩介质。 展开更多
关键词 煤炭开采 煤岩界面 煤岩识别 太赫兹时域光谱 HILBERT-HUANG变换
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