太赫茲傅里葉變換光譜技術(shù)及其應(yīng)用研究
本文選題:太赫茲 + 遠(yuǎn)紅外; 參考:《電子科技大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:太赫茲輻射指的是頻率在微波和紅外之間的電磁波,通常定義包含0.1THz至30THz之間的頻譜區(qū)域,與遠(yuǎn)紅外頻譜重合。太赫茲頻譜區(qū)域聚集了很多頻譜特征,不同物質(zhì)在太赫茲頻段特性的顯著差別,使太赫茲技術(shù)在無損檢測、醫(yī)學(xué)藥品試驗(yàn)以及生物化學(xué)分子結(jié)構(gòu)分析等領(lǐng)域有廣大的應(yīng)用前景。太赫茲光譜技術(shù)是太赫茲技術(shù)的重要分支。目前太赫茲光譜技術(shù)主要使用太赫茲時域光譜儀進(jìn)行研究,其局限性在于可測頻帶窄,低于3THz。本文采用Sciencetech公司生產(chǎn)的遠(yuǎn)紅外傅里葉變換光譜儀進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將分析的頻譜范圍擴(kuò)展到3THz至33THz。此外,太赫茲傅里葉變換光譜技術(shù)(THz-FTS)還具有靈敏度高、頻率準(zhǔn)確、寬帶寬、重復(fù)性好的優(yōu)點(diǎn)。本文的工作內(nèi)容如下:1)本文研究了太赫茲傅里葉變換光譜儀實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),理解其工作原理,對其各組成部件進(jìn)行詳細(xì)研究。并介紹了傅里葉變換光譜儀的光路調(diào)試、實(shí)驗(yàn)操作方法。2)本文從理論出發(fā),詳細(xì)介紹了從太赫茲傅里葉變換光譜中提取材料參數(shù)的方法,在數(shù)據(jù)處理方法方面做了大量研究。3)本文利用太赫茲傅里葉變換光譜儀對組成蛋白質(zhì)的20種氨基酸進(jìn)行了透射測量,獲得其太赫茲特征吸收譜。并且利用Gaussian對著8種人體必須的氨基酸進(jìn)行分子建模計(jì)算。結(jié)果表明,理論計(jì)算光譜獲得振動峰位置與實(shí)驗(yàn)所得光譜特征峰一致性較好。因此,太赫茲傅里葉變換光譜可以作為太赫茲光譜研究的一項(xiàng)有效手段。
[Abstract]:Terahertz radiation (THz) refers to the electromagnetic wave between microwave and infrared, usually defined as the spectrum region between 0.1THz and 30THz, which coincides with the far-infrared spectrum. The terahertz spectrum region has a lot of spectral characteristics. The significant difference of the characteristics of different substances in the terahertz band makes terahertz technology have a broad application prospect in the fields of nondestructive testing, medical drug testing and biochemical molecular structure analysis. Terahertz spectroscopy is an important branch of terahertz technology. At present, terahertz spectroscopy is mainly studied by terahertz time-domain spectrometer. Its limitation is that the measurable band is narrower than 3THz. In this paper, the far-infrared Fourier transform spectrometer produced by Sciencetech Company is used to carry out the experiment, and the spectrum range of the analysis is extended to 3THz to 33THZ. In addition, THz Fourier transform spectroscopy (THz FTS) has the advantages of high sensitivity, accurate frequency, wide bandwidth and good repeatability. In this paper, the experimental system of terahertz Fourier transform spectrometer is studied, its working principle is understood, and its components are studied in detail. In this paper, the method of extracting material parameters from terahertz Fourier transform spectrum is introduced in detail, based on the theory. In this paper, THz Fourier transform spectrometer is used to measure the 20 amino acids that make up the protein, and the terahertz characteristic absorption spectrum is obtained. Gaussian was used to model and calculate 8 kinds of essential amino acids. The results show that the position of the vibration peak obtained by the theoretical calculation is in good agreement with the experimental characteristic peak. Therefore, terahertz Fourier transform spectroscopy can be used as an effective means for the study of terahertz spectroscopy.
【學(xué)位授予單位】:電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TH744.1
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,本文編號:1852999
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