一、什么是太赫兹:
太赫兹(Tera Hertz,THz)是波动频率单位之一,又称为太赫,或太拉赫兹。等于1,000,000,000,000Hz,通常用于表示电磁波频率。太赫兹是一种新的、有很多独特优点的辐射源;太赫兹技术是一个非常重要的交叉前沿领域,给技术创新、国民经济发展和国家安全提供了一个非常诱人的机遇可能引发科学技术的革命性发展。
二、太赫兹的特点:
1.量子能量和黑体温度很低,许多生物大分子的振动和旋转频率都处于THz波段,所以利用THz波可以获得丰富的生物及其材料信息。
2.THz辐射能以很小的衰减穿透如陶瓷、脂肪、碳板、布料、塑料等物质。
3.THz的时域频谱信噪比很高,使THz非常适用于成像应用。
4.瞬时带宽很宽(0.1〜10THz),利于高速通信。
三、太赫兹在物位雷达方面的应用:
[1]很好的瞬态特性:太赫兹(THz)的电磁脉冲的脉宽可以窄在皮秒级,因此,它可以用于对各种材料进行时间分辨研究,测量分子结构;通过取样测量技术,能够有效地抑制远红外背景噪声的干扰。
[2] 有很宽的宽带:太赫兹(THz)脉冲源通常只需要几个周期的电磁波振荡,单个脉冲的频带宽可以覆盖GHz到THz的范围,许多生物大分子的振动和转动能级、电介质、半导体、超导、薄膜材料的分子振动能级都在这个波段。因此,太赫兹(THz)时域光谱可作为探测材料在THz 波段信息的一种有效的手段,非常适合于测量材料吸收光谱,可用于进行定性鉴别应用。
[3] 相干性:相干电流驱动的偶极子振荡产生或是相干的激光脉冲非线性差频效应产生;
[4] 低能性:太赫兹(THz)光子能量只有几个毫电子伏,不会出现X射线电离和破坏被检测物质的现象,因此不容易破坏被检测物质。
[5] 强穿透性:对于非极性物质有很强的穿透力,许多非金属非极性材料对太赫兹(THz)射线吸收较小,因此,可用于探测材料内部结构。如,陶瓷/硬纸板/塑料制品/泡沫等对THz 电磁辐射是透明的,也可用于机场/车站安全监测,比如探查枪械/爆炸物和毒品,或用于电路板焊接检测。
[6] 易被极性分子吸收:太赫兹(THz)在非均匀的物质中有较少的散射,能够探测和测量水汽含量等。也可以通过分析它们特征谱研究物质成分或进行质量控制。
作为用于工业测量领域的太赫兹雷达,高精度、非接触式物位和液位测量,具有其他普通微波脉冲雷达、导波雷达不可比拟的优势,极窄的波束和穿透能力,更能适应超复杂的工况,而不减弱测量性能。
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