FPcA-Ⅱ型太赫茲時域光譜儀設(shè)計及應(yīng)用.pdf

1、近年來,太赫茲技術(shù)在世界范圍內(nèi)獲得了廣泛的關(guān)注。由于太赫茲波在電磁波譜中所處的特殊位置,使得太赫茲具有了其他波段所不具備的特殊性質(zhì)。特別是在進入21世紀(jì)后,太赫茲儀器產(chǎn)品的受到了世界范圍內(nèi)各重大儀器生產(chǎn)制造商的重點關(guān)注,各種太赫茲儀器應(yīng)運而生。鑒于當(dāng)今的形式,需要極力完成太赫茲儀器的國產(chǎn)化、應(yīng)用化。本文旨在以天津大學(xué)太赫茲中心現(xiàn)有的太赫茲時域光譜系統(tǒng)為基礎(chǔ),為了達到將實驗室設(shè)備搬到實際現(xiàn)場中應(yīng)用這一目的,對太赫茲時域光譜系統(tǒng)進行了實用化

2、設(shè)計。同時,結(jié)合用戶的使用需求,利用太赫茲波對水的強吸收性,應(yīng)用于中藥水含量的太赫茲檢測,并對檢測過程產(chǎn)生的誤差進行了補償。這也是該光譜儀的重大特色,即將實驗室的太赫茲系統(tǒng),切實地與生產(chǎn)實際相結(jié)合,開拓了太赫茲光譜儀技術(shù)應(yīng)用于中藥生產(chǎn)過程的檢測,培育了太赫茲儀器的一個新應(yīng)用方向。論文主要內(nèi)容有:
　　1.介紹了國外先進的太赫茲儀器廠商如美國Picometrix、英國Teraview等公司制造的太赫茲儀器,借鑒國外先進的設(shè)計理念指導(dǎo)

3、我們進行太赫茲儀器的設(shè)計。
　　2.主要對FPcA-Ⅱ型THz-TDS光譜儀進行了儀器化設(shè)計。FPcA-Ⅱ型光譜儀應(yīng)用于現(xiàn)場的水含量檢測。因此儀器設(shè)計為落地式。同時考慮到太赫茲傳輸部分與電氣部分分開為設(shè)計原則,整機為雙層結(jié)構(gòu)將傳輸部分與電氣部分互相隔離分別放置于兩個箱體中。上層箱體放置太赫茲傳輸系統(tǒng);下層箱體為放置電氣設(shè)備的電氣層。在太赫茲時域光譜儀的研制中始終圍繞著儀器的密封性、抗震性、散熱性及抗電磁干擾等四大指標(biāo)進行設(shè)計,特別

4、針對太赫茲的強吸水性尤為考慮了儀器的密封特性,以及儀器整體的人性化設(shè)計。最終完成了FPcA-Ⅱ型THz-TDS光譜儀的設(shè)計。
　　3.與用戶相結(jié)合,同時鑒于太赫茲較強的水敏感特性,進行了太赫茲中藥的含水量檢測。通過改變太赫茲波傳輸環(huán)境中的濕度條件,獲得不同濕度下的太赫茲信號,并且針對1.66THz下不同濕度濕氣的吸收系數(shù)進行了線性擬合。與儀器的實用化相結(jié)合,通過實驗得到環(huán)境濕度對太赫茲檢測的影響,初步研究了太赫茲濕度補償系統(tǒng)。最后