東方閃光與您分享太赫茲的特點是什么。太赫茲(Tera Hertz,THz)是波動頻率單位之一,又稱為太赫,或太拉赫茲。等于1,000,000,000,000Hz,通常用于表示電磁波頻率。太赫茲是一種新的、有很多獨特優點的輻射源;太赫茲技術是一個非常重要的交叉前沿領域,給技術創新、國民經濟發展提供了一個非常誘人的機遇。
特點
人們關注THz技術的原因是THz射線普遍存在,是人們認識自然界的有效線索和工具。但是相對于其他波段的電磁波比如紅外和微波,對它的認識和應用非常匱乏。其次,THz射線有它自身的特點。
THz 脈沖的典型脈寬在皮秒量級,不但可以方便地進行時間分辨的研究,而且通過取樣測量技術,能夠有效地減少遠紅外背景噪聲的干擾。目前,脈沖THz 輻射通常只有較低的THz 射線平均功率,但是由于THz 脈沖有很高的峰值功率,并且采用相干探測技術獲得的是THz 脈沖的實時功率而不是平均功率,因此有很高的信噪比。目前,在時域光譜系統中的信噪比可達10^5或更高。
THz 脈沖源通常只包含若干個周期的電磁振蕩,單個脈沖的頻帶可以覆蓋從GHz 直至幾十THz 的范圍,許多生物大分子的振動和轉動能級,電介質、半導體材料、超導材料、薄膜材料等的聲子振動能級落在THz 波段范圍。因此THz 時域光譜技術作為探測材料在THz 波段信息的一種有效的手段,非常適合于測量材料吸收光譜,可用于進行定性鑒別的工作。
THz 光子的能量低,頻率為1THz的光子能量只有約4毫電子伏特,因此不容易破壞被檢測物質。
許多的非金屬非極性材料對THz 射線的吸收較小,因此結合相應的技術,使得探測材料內部信息成為可能。例如,陶瓷,硬紙板,塑料制品,泡沫等對THz 電磁輻射是透明的,因此THz 技術可以作為x射線的非電離和相干的互補輻射源,用于機場、車站等地方的監測,比如探查隱藏的物品以及用于集成電路焊接情況的檢測等。極性物質對THz 電磁輻射的吸收比較強,特別是水,THz 光譜技術中應采取各種措施避免水分的影響,不過在THz 成像技術中,可以利用這一特性分辨生物組織的不同狀態,比如動物組織中脂肪和肌肉的分布,診斷人體部位的損傷程度,及植物葉片組織的水分含量分布等。太赫茲成像技術與其他波段的成像技術相比,它所得到的探測圖像的分辨率和景深都有明顯的增加(超聲、紅外、X-射線技術也能提高圖像分辨率,但是毫米波技術卻沒有明顯的提高)。另外太赫茲技術還有許多獨特的特性,如在非均勻的物質中有較少的散射,能夠探測和測量水汽含量等等。
太赫茲光譜技術不僅信噪比高,能夠迅速地對樣品組成的細微變化作出分析和鑒別,而且太赫茲光譜技術是一種非接觸測量技術,使它能夠對半導體、電介質薄膜及體材料的物理信息進行快速準確的測量。鑒于THz射線的特點,必將給通信、雷達、天文、醫學成像、生物化學物品鑒定、材料學、檢查等領域帶來深遠的影響,進而改變人們的生產生活。
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