Терагерцовый спектрометр

Контент
1. Что такое терагерцовый спектрометр?
    1.1 Что такое терагерц?
    1.2 Принцип работы терагерцового спектрометра
2. Применение терагерцового спектрометра
3. Как приобрести терагерцовый спектрометр?

Терагерцовый спектрометр (ТГц спектрометр) - это инструмент для проверки физических свойств, используемый в области физики, геодезии и картографирования, науки и техники.

Существует вакуум в электромагнитном спектре, который не был эффективно понят и использован людьми, с диапазоном частот 100 ГГц-10 ТГц (Терагерц, 1×10e12 Гц), расположенный между микроволновым и инфракрасным излучением, что является " Терагерцовый зазор». В течение долгого времени, когда микроволновые, видимые и инфракрасные технологии широко использовались, терагерцовые частоты относительно отставали в научных исследованиях и приложениях, и причина этого заключается в отсутствии эффективных терагерцовых детекторов и источников излучения. В последние годы, с совершенствованием инструментов научных исследований, исследования в этой области получили значительное развитие. Этот конкретный диапазон волн считается границей технологической революции века.

Благодаря особому расположению терагерцовых волн в электромагнитном спектре они имеют множество уникальных преимуществ по сравнению с другими диапазонами излучения.

а. По сравнению с микроволнами и миллиметровыми волнами терагерц имеет очень высокую частоту, поэтому его пространственное разрешение также очень высокое.

б. Терагерцовые импульсы короткие, поэтому они имеют более высокое временное разрешение.

в. По сравнению с инфракрасным излучением терагерцовые волны легче проходят сквозь песок, пыль и дым, менее подвержены влиянию суровых погодных условий и имеют более широкий диапазон поиска в поле зрения.

д. По сравнению с рентгеновскими лучами терагерцовая энергия мала и не оказывает разрушительного действия на материю.

е. Терагерцовые волны могут проникать в большинство неполярных материалов, а резонансные частоты колебаний и частоты вращения биологических макромолекул находятся в терагерцовом диапазоне, что делает их подходящими для биопсии биологических тканей.

ф. Вышеупомянутые свойства терагерцового диапазона имеют широкие перспективы применения в областях спектральной визуализации, неразрушающего контроля, проверки безопасности, биомедицины, секретной радиолокации, радиоастрономии, широкополосной связи и т. д.

терагерцового представляет собой область «сверху вниз» в электромагнитном спектре. В широком смысле терагерцовый частотный диапазон составляет от 0.1 ТГц до 10 ТГц и иногда конкретно относится к электромагнитным волнам в диапазоне частот от 0.3 ТГц до 3 ТГц.

Длина волны на левой стороне терагерцовой волны в длинноволновом направлении относится к категории микроволн, и микроволновая технология в этом отношении достаточно развита. Коротковолновое направление на правой стороне терагерцовой волны относится к инфракрасному диапазону, а более высокая частота относится к видимому диапазону, с помощью оптической теории можно очень хорошо объяснить оптические явления. Терагерцовая волна находится в дальнем инфракрасном и микроволновом диапазоне между «неуклюжим» участком электромагнитных волн. Он сочетает в себе пересечение нескольких дисциплин, таких как оптоэлектроника, полупроводники и материаловедение, и является областью, в которой в настоящее время ведутся интенсивные исследования и разработки. До 1980-х годов развитие этого диапазона сильно ограничивалось отсутствием в аппаратуре стабильных источников терагерцового излучения и чувствительных терагерцовых детекторов, известных как терагерцовая щель.

В последние десятилетия в связи с интенсивными исследованиями в области фотоники и электроники достижения в области сверхбыстрых лазерных технологий, нелинейной оптики и микроэлектроники привели к быстрому развитию технологий излучения и обнаружения терагерцовых волн. Развитие терагерцовой технологии привело к применению терагерцовых волн в различных областях и сегодня стало центром научных исследований в мире.

Благодаря своему особому положению в электромагнитном спектре, терагерцовые волны также имеют двойственные характеристики как макроскопической классической теории, так и микроскопической квантовой теории. Уникальные свойства терагерцовых волн заключаются в следующем.

Квантовая энергия терагерцовых волн очень мала (квантовая энергия терагерцовых волн с частотой 1 ТГц составляет всего 4.1 мэВ) и не вызывает вредных ионизационных реакций.

Хорошая проникающая способность большинства диэлектрических материалов и неполярных жидкостей. Например, терагерцовые волны могут проникать в объекты из непрозрачных материалов, таких как бумага, трикотаж, пластик, керамика и дерево, для обнаружения их внутренней структуры.

Полоса частот терагерцовых импульсов может охватывать диапазон 0.1-10 ТГц, и многие вещества имеют богатую спектральную информацию в терагерцовом диапазоне, и о составе веществ можно судить по богатым характеристикам поглощения этих веществ в терагерцовом диапазоне.

Когда источник терагерцового света сканируется на образце объекта, все материалы будут поглощать определенные длины волн, а остальные будут отражать или передавать, так же как человеческий глаз видит различные цвета. Когда терагерцовый импульс облучает образец, разные материалы поглощают и отражают терагерцовые волны по-разному, поэтому можно различать изомерные материалы, которые невозможно идентифицировать невооруженным глазом, на основе разных профилей поглощения или отражения. Каждый материал имеет разную скорость поглощения и отражения для разных длин волн света, что приводит к определенной спектральной картине, которая называется спектром отпечатка пальца для конкретного материала.

В настоящее время два источника возбуждения могут возбуждать терагерцовые волны и завершать спектральное детектирование: микроволновый терагерцовый и лазерный терагерцовый.

а. Более высокая выходная мощность в однополосных или узкополосных корпусах благодаря электронному устройству, генерирующему микроволны.

б. Высокое отношение сигнал/шум терагерцового источника обеспечивает более четкое представление результатов при обнаружении пробы без помех от донного шума.

в. В случае какой-либо одной длины волны или коэффициента поглощения узкополосной волны более 80% или даже 90%, обратную связь по сигналу можно получить, увеличив выходную мощность и наблюдая за результатами отклика.

а. Поскольку микроволновая печь может выдавать более узкую спектральную ширину, наблюдаемый диапазон объекта относительно невелик. Только один материал может быть идентифицирован для ответа.

б. Если исследуемый образец не отражает конкретно на полосе, то при осмотре тела в узкополосном диапазоне волн детектирования различия коэффициентов отражения поглощения стремятся к нулю, а на других полосах различия будут большими, и появится терагерцовый график детектирования при СВЧ-возбуждении. быть идентичной волновой картиной, которая не может быть найдена по результатам различий на графике.

Источник терагерцового излучения с лазерным возбуждением может излучать относительно широкий спектральный диапазон, обеспечивая более точную идентификацию спектра отпечатков пальцев сканируемого тела в более широком диапазоне с более высоким разрешением, точностью и общей применимостью. Он может идентифицировать спектры отпечатков пальцев различных материалов и сравнивать их по горизонтали.

Из-за необходимости учитывать одновременный выход нескольких длин волн, лазерный терагерцовый источник возбуждения не способен достичь максимального уровня выходной мощности СВЧ. Это приводит к тому, что в процессе обнаружения лазерная терагерцовая волна в случае материала для определенной длины волны имеет высокую скорость поглощения, отраженный оптический сигнал может быть утоплен в донном шуме, который трудно идентифицировать.

Терагерцовая волна является одним из наиболее успешных применений технологии рентгеноскопической визуализации для создания различных устройств контроля безопасности. Его можно использовать для проверки безопасности в аэропортах, вокзалах и других местах. Высокое разрешение терагерцовых волн позволяет идентифицировать опасные грузы не только по форме. И он также может идентифицировать тип опасных грузов, особенно потому, что он очень полезен для обнаружения и идентификации пластиковых орудий убийства, керамических пистолетов, пластиковых бомб, жидких взрывчатых веществ и бомб смертников, а также наркотиков.

Принцип технологии визуализации на основе рентгеноскопии заключается в том, что источник терагерцового излучения размещается с одной стороны от обнаруживаемого объекта, а приемник и устройство формирования изображения размещаются с противоположной стороны от него. Если объект поглощает меньше терагерцовых волн, например пластик, волна может пройти через проблему, а передача волны относительно велика; если объект поглощает больше терагерцовых волн, например вода, то терагерцовая волна в это время затухает внутри объекта и проходит насквозь, и пропускание относительно невелико. По степени пропускания можно определить не только форму объекта, но и тип материала. Содержание отображения определяется в соответствии с целью обнаружения.

Если на производственной линии установлено терагерцовое оборудование для контроля качества, качество продукта может быть значительно обеспечено. В случае фармацевтических производственных линий можно вовремя обнаружить продукты с избыточным содержанием влаги. В производственной линии волокнистых материалов для своевременного выявления дефектов качества. В производственной линии пластиковых изделий своевременное обнаружение дефектов, таких как пузыри и расслоения. Определение качества продукции на линии производства композитной керамики и керамических подшипников. Этот терагерцовый рентгеноскопический контроль является методом неразрушающего контроля, простым и своевременным.

Существуют различные методы неразрушающего контроля, такие как рентгеновский, инфракрасный, световой, микроволновый, терагерцовый и ультразвуковой. Выбор волны для проверки зависит от цели проверки и производительности волны.

Если вы заинтересованы в нашем терагерцовый спектрометр или есть какие-либо вопросы, пожалуйста, напишите по электронной почте info@antiteck.com, мы ответим вам как можно скорее.