太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)在農(nóng)業(yè)和材料中的應(yīng)用基礎(chǔ)研究.pdf

1、太赫茲(THz，1THz=-1012Hz)輻射在電磁波譜上位于微波和紅外之間，屬于遠(yuǎn)紅外波段。THz波段通常是指頻率在0.1THz～10THz，波長(zhǎng)在30μm～3mm之間的電磁波段。近年來(lái)，隨著超快激光技術(shù)的應(yīng)用，為太赫茲脈沖的產(chǎn)生提供了穩(wěn)定、可靠的激發(fā)光源，使THz波譜技術(shù)得到了蓬勃的發(fā)展。太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)就是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的一種新型太赫茲波譜測(cè)量技術(shù)。它利用電光采樣或光電導(dǎo)采樣方法直接記錄THz輻射電場(chǎng)的時(shí)間波形，通過(guò)傅

2、立葉變換得到測(cè)量信號(hào)振幅和相位的光譜分布，進(jìn)而獲得材料在THz波段的吸收和色散等信息。 本文利用透射型THz時(shí)域光譜技術(shù)及其分析方法對(duì)以下兩個(gè)方面的樣品進(jìn)行光譜研究。 首先，對(duì)農(nóng)業(yè)類的玉米葉、淀粉、氨基酸以及與奶制品安全相關(guān)的三聚氰胺進(jìn)行了光譜測(cè)量。得到了它們的在0.2THz～3THz頻率范圍內(nèi)的吸收和色散特性。結(jié)果顯示四種不同生長(zhǎng)時(shí)期的玉米葉吸收譜很類似，都只有整體吸收，沒(méi)有特征峰結(jié)構(gòu)，吸收隨著頻率的升高逐漸增強(qiáng)。直鏈

3、淀粉和支鏈淀粉在所測(cè)頻率范圍內(nèi)也只存在整體吸收，但直鏈淀粉的吸收系數(shù)和折射率都大于支鏈淀粉。氨基酸和三聚氰胺對(duì)THz輻射吸收很微弱，在0.2THz～1.7THz范圍內(nèi)吸收系數(shù)幾乎為零。 其次，在材料方面，對(duì)目前研究和應(yīng)用都非常廣泛的幾種鐵電材料和半導(dǎo)體材料GaAs進(jìn)行了光譜測(cè)量。鐵電材料包括三種不同燒結(jié)溫度的PLT鐵電薄膜、兩種不同晶粒大小的PZT鐵電薄膜、同成分鈮酸鋰(CLN)和定比鈮酸鋰(SLN)。給出了材料在0.2THz～