太赫茲時域光譜技術(shù)在農(nóng)業(yè)和材料中的應用基礎研究.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，屬于遠紅外波段。THz波段通常是指頻率在0.1THz～10THz，波長在30μm～3mm之間的電磁波段。近年來，隨著超快激光技術(shù)的應用，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。太赫茲時域光譜技術(shù)就是20世紀80年代發(fā)展起來的一種新型太赫茲波譜測量技術(shù)。它利用電光采樣或光電導采樣方法直接記錄THz輻射電場的時間波形，通過傅

2、立葉變換得到測量信號振幅和相位的光譜分布，進而獲得材料在THz波段的吸收和色散等信息。 本文利用透射型THz時域光譜技術(shù)及其分析方法對以下兩個方面的樣品進行光譜研究。 首先，對農(nóng)業(yè)類的玉米葉、淀粉、氨基酸以及與奶制品安全相關(guān)的三聚氰胺進行了光譜測量。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時期的玉米葉吸收譜很類似，都只有整體吸收，沒有特征峰結(jié)構(gòu)，吸收隨著頻率的升高逐漸增強。直鏈

3、淀粉和支鏈淀粉在所測頻率范圍內(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，對目前研究和應用都非常廣泛的幾種鐵電材料和半導體材料GaAs進行了光譜測量。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～