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【儀器網(wǎng) 使用手冊(cè)】聽(tīng)說(shuō)過(guò)太赫茲，那么你聽(tīng)過(guò)太赫茲時(shí)域光譜嗎？據(jù)了解，太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)是新的電磁波譜技術(shù)。作為近年來(lái)頗受關(guān)注的一個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，太赫茲技術(shù)在很多基礎(chǔ)研究領(lǐng)域、工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域及生物領(lǐng)域中有重要的應(yīng)用前景。
電磁波譜技術(shù)作為人類認(rèn)識(shí)世界的工具，擴(kuò)展了人們觀察世界的能力。人眼借助于可見(jiàn)光可以欣賞五顏六色的世界，利用付利葉變換紅外光譜技術(shù)和拉曼光譜技術(shù)等可以了解分子的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)等性質(zhì)，利用X射線衍射技術(shù)可以了解物質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息。而太赫茲光譜技術(shù)作為新興的光譜技術(shù)能夠與紅外、拉曼光譜技術(shù)形成互補(bǔ)，甚至在某些方面能夠發(fā)揮不可替代的作用，從而成為本世紀(jì)科學(xué)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。太赫茲光譜技術(shù)不僅信噪比高，能夠迅速地對(duì)樣品組成的微細(xì)變化做出分析和鑒別，而且太赫茲光譜技術(shù)是一種非接觸測(cè)量技術(shù)，它能夠?qū)Π雽?dǎo)體、電介質(zhì)薄膜及物體材料的物理信息進(jìn)行快速準(zhǔn)確的測(cè)量。
太赫茲輻射(THz輻射，1THz=1012Hz)在電磁波譜上位于微波和紅外之間，屬于遠(yuǎn)紅外波段。通常所研究的THz輻射指的是頻率在0.1THz～10THz，即波長(zhǎng)在30μm～3mm，波數(shù)在3.3cm-1～330cm-1之間的電磁波段?，F(xiàn)在，太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)所發(fā)展的100GHz到3THz之間的線性光譜學(xué)，為物質(zhì)探測(cè)提供了巨大的靈活性。近十幾年來(lái)，由于超快激光技術(shù)的迅速發(fā)展，這為太赫茲脈沖的產(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)生和應(yīng)用得到進(jìn)一步的發(fā)展。
目前，上對(duì)太赫茲輻射已達(dá)成如下共識(shí)，即太赫茲是一種新的、有很多*優(yōu)點(diǎn)的輻射源。太赫茲技術(shù)是一個(gè)非常重要的交叉前沿領(lǐng)域，給技術(shù)創(chuàng)新、國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)家安全提供了一個(gè)非常誘人的機(jī)遇。它之所以能夠引起人們廣泛的關(guān)注、有如此之多的應(yīng)用，首先是因?yàn)槲镔|(zhì)的太赫茲光譜(包括透射譜和反射譜)包含著非常豐富的物理和化學(xué)信息，所以研究物質(zhì)在該波段的光譜對(duì)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索具有重要意義;其次是因?yàn)樘掌澝}沖光源與傳統(tǒng)光源相比具有諸如瞬態(tài)性、寬帶性、相干性、低能性等很多*的性質(zhì)，利用太赫茲脈沖可以分析材料的性質(zhì)，其中太赫茲時(shí)域光譜是一種非常有效的測(cè)試手段。它是太赫茲光譜技術(shù)的典型代表，出現(xiàn)于20世紀(jì)90年代，是一種新興的、非常有效的相干探測(cè)技術(shù)。
太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)有如下一些特性：
?、偬掌潟r(shí)域光譜系統(tǒng)對(duì)黑體輻射不敏感，在小于3THz時(shí)信噪比可高達(dá)104，這要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傅立葉變換紅外光譜技術(shù)，而且其穩(wěn)定性也比較好。
?、谟捎谔掌潟r(shí)域光譜技術(shù)可以有效地探測(cè)材料在太赫茲波段的物理和化學(xué)信息，所以它可以用于進(jìn)行定性的鑒別工作，同時(shí)它還是一種無(wú)損探測(cè)方法。
③利用太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)可以方便、快捷地得到多種材料如電介質(zhì)材料、半導(dǎo)體材料、氣體分子、生物大分子(蛋白質(zhì)、DNA等)以及超導(dǎo)材料等的振幅和相位信息。
?、茉趯?dǎo)電材料中，太赫茲輻射能夠直接反映載流子的信息，太赫茲時(shí)域光譜的非接觸性測(cè)量比基于Hall效應(yīng)進(jìn)行的測(cè)量更方便、有效。而且，太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)已經(jīng)在半導(dǎo)體和超導(dǎo)體材料的載流子測(cè)量和分析中發(fā)揮出了重要的作用。
?、萦捎谔掌澼椛涞乃矐B(tài)性，可以利用太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)進(jìn)行時(shí)間分辨的測(cè)量。另外，太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)還具有寬的帶寬、探測(cè)靈敏度高，以及能在室溫下穩(wěn)定工作等優(yōu)點(diǎn)，所以它可以廣泛地應(yīng)用于樣品的探測(cè)。以上這些特點(diǎn)決定了太赫茲技術(shù)在很多基礎(chǔ)研究領(lǐng)域、工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、生物領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域及國(guó)家安全中有重要的應(yīng)用前景。
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