介电谱技术是一种利用宏观介电参数分析微观结构变化的技术。相比于微波频段,太赫兹介电谱含有丰富的指纹谱信息,能反映物质内部多种运动模式。在太赫兹频段研究了天然橡胶制品热氧老化后的介电谱,进而分析了分子结构的变化。研究结果表明,经过不同老化时间后,样本的太赫兹介电常数的实部和虚部均具有明确的变化规律,且与材料在老化中的微观结构变化相对应。对测试得到的太赫兹介电谱数据进行拟合,获得了相应的零频介电常数、光频介电常数和介电强度,从分子整体结构的角度分析了橡胶老化过程中材料的极性结构和分子间的网络化结构与分子链分解和交联的关系。研究结论表明,太赫兹介电谱在材料老化无损检测方面具有潜在的应用价值。
2021-02-24 09:09:00 4.01MB 材料 太赫兹 天然橡胶 热氧老化
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太赫兹波(THz)是一种介于微波和红外线波之间的电磁波。由于生物体对THz波的独特响应性,太赫兹波在生物医学领域的应用研究特别是其与生物组织的相互作用成为了研究热点。该研究旨在探索太赫兹波能否激发光敏剂产生光敏效应。采用纳焦级宽谱(1~3 THz)的脉冲太赫兹光源对光敏剂(PS)血卟啉单甲醚(HMME)照射30 min,用DPBF作为单态氧的捕获剂检测单态氧产率。采用相同的太赫兹光源照射常规培养的HepG2细胞,光学显微镜下观察细胞形态,MTT法检测细胞活性。PS+THz组单态氧产率显著高于单纯太赫兹波组(21.04% vs. 2.39%);PS+THz组HepG2细胞形态较对照组略圆,细胞有收缩趋势;细胞活性检测结果显示,太赫兹波照射后HMME孵育的HepG2细胞的活性降低至81.13%(THz组为99.21%)。实验结果表明宽谱1~3 THz纳焦级太赫兹波可激发光敏剂HMME,激发效率约为20%。
2021-02-23 18:04:49 1.5MB 医用光学 太赫兹波 光敏效应 单态氧
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报道了通过Nd2O3掺杂实现对CaCu
2021-02-23 14:02:46 2MB 材料 稀土掺杂 太赫兹频 频谱特性
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该文基于平行金属线设计了一种具有准全向吸波特性的太赫兹超材料吸波体, 其准全向吸波特性是 通过提高超材料的结构对称性实现的. 理论和仿真结果表明: 随着超材料结构对称性的提高, 超材料吸波体 的极化敏感度逐渐降低直至达到任意极化吸波. 仿真的不同入射角下的吸收率与表面电流分布表明: 平行于 介质基板的磁场分量在平行金属线之间激发的反向平行电流导致了结构的电磁谐振, 因而在极宽的入射角下 该超材料吸波体仍能对电磁波进行高效吸收. 提取的等效阻抗实部表明: 可以通过调节基板两侧金属线的尺 寸, 来实现吸收频率处超材料吸波体一侧与自由空间近似阻抗匹配, 另一侧与自由空间阻抗不匹配, 从而使 得反射和传输同时最小、吸收最高. 仿真的能量损耗分布表明: 该吸波体的强吸收主要源于基板的介质损耗. 该太赫兹吸波体可能在爆炸物探测和材料识别等领域具有广泛的应用.
2021-02-23 09:04:52 2.45MB 研究论文
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本文报道了太赫兹地区的一种多频带超材料(MM)吸收器的设计。 理论和模拟结果表明,该吸收器在1.69、2.76、3.41和5.06 THz处具有四个明显而强的吸收点,这与某些爆炸性材料的“指纹”一致。 检索到的材料参数表明,可以将MM的阻抗调整为近似匹配自由空间的阻抗,以最小化吸收频率处的反射率,并且在吸收频率处存在大功率损耗。 功率损耗的分布表明,吸收器是出色的电磁波收集器:首先在特定的特定位置捕获并增强波,然后将其吸收。 这种多频带吸收器可用于爆炸物检测和材料表征。
2021-02-23 09:04:50 1.15MB multiband; terahertz; electromagnetic resonance;
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太赫兹激励的红外热波检测技术
2021-02-21 09:08:29 1.37MB 研究论文
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The properties of terahertz (THz) radiation pulses emitted by a metallic, large aspect ratio carbon nanotube antenna have been studied both in the THz waveforms and field distribution. The peak THz field up to 2.66 and 1.26 kV/cm are observed at the probe points. The proposed antenna is designed to operate for dual frequency applications from 2.36 to 2.58 THz and from 7.27 to 7.5 THz for less than dB return loss.
2021-02-10 16:05:23 648KB 太赫兹 碳纳米管 天线 320.7120
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利用太赫兹(THz)时域光谱技术对两种重要的半导体材料n型硅(n-Si)样品和p型硅(p-Si)样品进行了研究。通过测量自由空间的参考信号和透过样品的THz信号, 经过快速傅里叶变换等一系列数据处理, 获得了它们在0.5~2.0 THz频率范围内的光学参数。结果表明, 在该频率范围内两种样品的折射率和相对介电常数实部基本不随频率变化, 而p-Si样品的消光系数和相对介电常数虚部随频率增大而下降的幅度明显大于n-Si样品。此外, 通过计算获得了两种材料的复电导率和介电损耗, 发现n-Si样品和p-Si样品两者在THz波段都具有良好的介电特性, 适合作为半导体基片材料在THz波段工作。
2021-02-10 12:03:45 1.54MB 材料 太赫兹时 半导体基 光学常数
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由于亚波长人工材料具有许多特殊的光学性质,目前,利用这些性质在微波波段设计出了多种功能器件。但是,太赫兹波段亚波长材料的尺寸较小以及太赫兹源和探测器的限制,太赫兹功能器件的制作与应用受到了一定制约。为了实现太赫兹滤波,利用时域有限差分(FDTD)方法研究了太赫兹亚波长金属条阵列结构的太赫兹透射性质,结果发现,一个单胞内包含多个金属条的周期结构其太赫兹透射谱中可以出现多个吸收峰,从而可以实现多频段太赫兹滤波。另外,通过改变金属条的结构可以使吸收峰加宽,从而加大了太赫兹滤波范围,最终设计出了宽吸收带的太赫兹滤波器件。
2021-02-09 09:06:46 1.37MB 材料 太赫兹 时域有限 亚波长
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利用建筑材料、隔热垫和胶粘剂制作了胶层中含人工空气缺陷的三层胶接结构, 并利用SynViewScan 300连续太赫兹成像系统对样件进行了检测。通过分析胶接面的太赫兹二维图像及缺陷处和正常胶粘处的单点纵向信号, 获得了胶层空气缺陷的位置和大小信息。结果表明, 连续太赫兹波成像系统可以清晰识别胶接结构中的胶层空气缺陷。
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