太赫茲波是指頻率介于0.1~10THz之間的電磁波,其
波長范圍為 0.03~3 mm。
太赫茲波在電磁波譜中的位置位于微波和紅外輻射之間,故對其研究手段由電子學(xué)理論逐漸過渡為光子學(xué)理論。
oCS2E =O& =]C]= 20世紀(jì)90年代以前,人們對太赫茲波的認(rèn)識非常有限。近年來,隨著
激光技術(shù)、
量子阱技術(shù)和
半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,為太赫茲脈沖的產(chǎn)生提供了穩(wěn)定、可靠的激發(fā)
光源,使太赫茲輻射的產(chǎn)生機(jī)理、檢測技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)等方面的研究得到蓬勃發(fā)展。由于太赫茲波在電磁波譜中所處的特殊位置,因而其具有許多優(yōu)越的性質(zhì),從而在天文、生物、化學(xué)等領(lǐng)域有著非常重要的學(xué)術(shù)和應(yīng)用價(jià)值。尤其在軍事和安全領(lǐng)域,太赫茲技術(shù)更是有著廣闊的應(yīng)用前景。太赫茲技術(shù)因得到了各國政府和研究機(jī)構(gòu)的高度重視,成為了當(dāng)前國防和反恐中的重點(diǎn)研究項(xiàng)目。
cC'x6\a bm% $86 1.太赫茲波的特性 iyta;dw9 nh>K`+>co 太赫茲波綜合了電子學(xué)和光子學(xué)的優(yōu)越性能,具有很多不同于其他電磁波的特殊性質(zhì)。也正是這些特性,使之成為當(dāng)前科技界最熱鬧的前沿領(lǐng)域之一。
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4s^t 指紋特性
x1&W^~ Iw<i@=V 物質(zhì)的太赫茲光譜包含著豐富的分子結(jié)構(gòu)信息。大部分物質(zhì)晶格的振動(dòng)以及分子的轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)能級之間的躍遷都對應(yīng)于太赫茲波段范圍,每一種物質(zhì)在該波段透射-吸收光譜的位置、強(qiáng)度和形狀均不相同。因此太赫茲光譜能反映分子種類和結(jié)構(gòu)的細(xì)微變化,使得它們具有類似指紋一樣的唯一特點(diǎn),所以太赫茲光譜也稱為分子指紋譜。根據(jù)太赫茲波譜的分子指紋特性可以分析研究物質(zhì)成分、微觀結(jié)構(gòu)及其相互作用關(guān)系。圖1展示了二硝基苯甲醚(DNAN)、六硝基芪(HNS)和二硝基亞甲基-四唑(DNMT)三種軍用粉末炸藥的太赫茲透射光譜,可以看出,三種炸藥各自都有大量的特征吸收峰,將被測物質(zhì)吸收峰的峰位及強(qiáng)度通過與標(biāo)準(zhǔn)譜對比,很容易能夠辨識出物質(zhì)種類。
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