太赫茲原理及應(yīng)用課件

1、 太赫茲(THZ)原理及應(yīng)用 林凌 葉慶 鄭浩翔 顧思喻(三) THz波的應(yīng)用(一) 什么是THz波？(二) THz波的主要特征內(nèi)容概要THz在電磁波譜中的位置 THz波具有波的特性: 衍射和干涉THz輻射(射線)通常指的是頻率在0.1THz10THz(波長在3m 30)之間的電磁波，其波段在微波和紅外光之間，屬于遠紅外波段，此波段是人們所剩的最后一個未被開發(fā)的波段。T-射線的幾個主要特性（一）相干性THz技術(shù)的相干測量技術(shù)能夠直接測量電場振幅和相位，可以方便地提取樣品的折射率、吸收系數(shù). （二）低能性(4.1 meV 1 THz)X-射線30kev 相差7個數(shù)量級 !（四）大多數(shù)極性分子如水

2、分子，對THz輻射有強烈的吸收。 （三） THz 輻射對于很多非極性物質(zhì)，如電介質(zhì)材料及塑料、紙箱、布料等包裝材料有很強的穿透力, 可用來對已經(jīng)包裝的物品進行質(zhì)檢或者用于安全檢查。THz輻射主要應(yīng)用領(lǐng)域生物醫(yī)學(xué)安全檢查 工業(yè)無損檢測 空間物理和天文學(xué) 環(huán)境監(jiān)測 化學(xué)分析 軍事和通信領(lǐng)域 一、THz 在國家安全、反恐方面的作用 由于 THz 波對衣物、塑料、陶瓷、硅片、紙張和干木材等一系列物質(zhì)具有較好的穿透性能；而且能夠根據(jù)物質(zhì)的THz“指紋譜”，對物質(zhì)進行識別，所以在毒品、化學(xué)生物危險品和武器等的非接觸安全檢測、郵件隱藏物的非接觸檢測等方面受到了反恐、保安和海關(guān)檢查等部門的高度重視。使用太赫茲

3、技術(shù)研究航天飛機失事的原因二. THz在無損檢測中的應(yīng)用三.THz 在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用43210電光信號 (nA)403020100Time Delay (ps) 癌變組織 正常組織 癌變組織和正常組織的THz波具有不同的振幅，波形和時間延遲，我們可以從中得到腫瘤的大小和形狀。THz 成像標(biāo)準(zhǔn)照片THz 波形腫瘤THz 乳腺腫瘤(模型)成像四. THz 在生物、環(huán)境監(jiān)測上的應(yīng)用 由于生物大分子的振動和轉(zhuǎn)動能量均在 THz 波段，因而利用THz 輻射技術(shù)可得到 DNA 的重要信息，這對糧食選種、優(yōu)良菌種選擇等起著重要作用； THz 在生物化學(xué)應(yīng)用以及藥物的分析和檢測等方面都具有良好的功能； THz

4、輻射可以穿透煙霧，又可檢測有毒或有害分子，所以在環(huán)境監(jiān)測和保護方面將得到應(yīng)用。THz 波用于通信可獲得 10GB/s 無線傳輸速度，比當(dāng)前的超寬帶技術(shù)快數(shù)百至上千倍；與可見光和紅外線相比，它同時具有極高的方向性以及較強的云霧穿透能力。這就使得THz 通信可以以極高的帶寬進行高保密衛(wèi)星通信。THz 衛(wèi)星成像和通信技術(shù)可能是今后各國關(guān)注的重要領(lǐng)域。六. THz 技術(shù)在軍事通信上有獨特的優(yōu)勢 常規(guī)法成像結(jié)果 THz 波成像結(jié)果七、THz 技術(shù)對發(fā)展新一代 IT 產(chǎn)業(yè)的作用 可以預(yù)言，一旦THz 輻射源、檢測技術(shù)等得到發(fā)展，THz 技術(shù)將在 IT 領(lǐng)域具有很強的競爭力。目前世界上已有不少公司從事有關(guān) THz 技術(shù)商品化的工作，如美國一些大學(xué)孵化了 Picometrix、Phycical science Inc.、Calabazas Creek Res. Inc.等公司。英國劍橋大學(xué)孵化了