燕芳 1,2,*张朝晖 1赵小燕 1苏海霞 1[ ... ]张寒 1
作者单位
摘要
1 北京科技大学自动化学院仪器科学与技术系, 北京100083
2 内蒙古科技大学信息工程学院, 内蒙古 包头014010
利用太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)提取物质在太赫兹波段的吸收谱是太赫兹应用的一个重要方面。 THz-TDS实验系统中的被测样片一般是多种成份的微粒与稀释剂(PE)按一定摩尔浓度混合研磨后压制而成的薄圆片。 一般认为, 吸收谱中出现的随频率缓慢上升的基线是源于样品颗粒对THz波的散射。 该基线对准确获取吸收谱中的特征吸收峰的峰高和峰形信息产生了影响, 故为了进一步对吸收谱实现准确的定量分析, 应设法移除基线, 消除样品颗粒散射对吸收谱的影响, 使吸收谱中的特征吸收峰更准确的体现被测物质在太赫兹频段内的吸收特性。 对基线产生的原因进行了分析, 对近年来出现的散射处理方法进行了综述, 为了验证文献中去除散射方法的合理性, 选取三种氨基酸进行实验, 对比了去除散射影响前后氨基酸的摩尔浓度计算精度, 结果表明, 去除散射影响后部分氨基酸的摩尔浓度计算精度得到了提高, 最后综合实验结果提出了THz吸收谱中去除散射影响需要进一步研究的方向。
太赫兹时域光谱 颗粒散射 吸收谱 基线 Terahertz time-domain spectroscopy (THz-TDS) Particle scattering Absorption spectrum Baseline 
光谱学与光谱分析
2014, 34(6): 1473
作者单位
摘要
北京科技大学自动化学院仪器科学与技术系, 北京 100083
探讨了朗伯比尔定律在太赫兹谱段的应用, 研究了单一氨基酸压片样品(谷氨酰胺)和两种氨基酸混合压片(苏氨酸和胱氨酸)在不同浓度情况下对朗伯比尔定律的适用程度。 分析了吸光度和吸收系数在描述物质的太赫兹光学特性的区别。 通过对比单一组分在1.72 THz附近的吸收系数值和吸光度值, 验证物质对太赫兹波在两种吸收表征量下吸收随浓度变化的情况, 利用拟合优度的R2指标研究了各表征量下物质太赫兹吸收与浓度的线性关系的好坏; 分析两组分混合物在0.3~2.6 THz有效谱段的两种吸收表征量的太赫兹吸收情况, 利用相似性系数和估计浓度误差作为评价指标, 明确了在太赫兹谱定量测试中应采用吸光度的加和性而非吸收系数的加和性, 进一步明确朗伯比尔定律在太赫兹波段的应用。
氨基酸 太赫兹 吸收系数 吸光度 加和性 Amino acid Terahertz Absorption coefficient Absorbance Additivity 
光谱学与光谱分析
2013, 33(12): 3180
作者单位
摘要
北京科技大学自动化学院仪器科学与技术系, 北京 100083
利用太赫兹时域谱仪THz-TDS测试样品并计算太赫兹吸收谱的形态和幅度,是太赫兹定性、 定量分析的主要途径。 在实验中我们发现,谱的形态和幅度不仅与样品吸收特性有关, 而且与计算中所选取的太赫兹时域脉冲的长度密切相关。 太赫兹波在片状样品前后表面的多次反射波是造成这个问题的主要原因。 太赫兹时域脉冲分为直接载有样品信息的本质段、 低信噪比的噪声段和信息重叠的回波段。 通过分析太赫兹脉冲的产生机理及脉冲幅度与衰减过程的关系,给出一个半理论半经验的本质段长度截取模型,由此确定进一步计算太赫兹吸收谱的最佳长度。 谷氨酰胺(Gln)、 组氨酸(His)和胱氨酸(Cys)三种氨基酸样品的实验表明, 该文截点位置截取方法的计算结果是稳定有效的。
太赫兹时域脉冲 法布里-珀罗效应 脉冲序列长度 本质段 Terahertz temporal pulse Fabry-Perot effect Length of pulse sequence Intrinsic section 
光谱学与光谱分析
2013, 33(4): 921
作者单位
摘要
北京科技大学自动化学院仪器科学与技术系, 北京100083
利用太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)提取物质在太赫兹波段的吸收系数谱是太赫兹应用的一个重要方面。 由于样品的吸收系数与其厚度存在着复杂的非线性关系, 而厚度又不便于直接准确测量, 往往造成吸收系数谱的失真。 根据Duvillaret等用于LiNbO3的厚度估计方法, 改进了谷氨酰胺(Gln)与组氨酸(His)在0.3~2.6 THz(1 THz=1012 Hz)波段的吸收系数谱的测定和计算。 为了说明改进后的吸收系数谱的合理性, 设计了一系列实验对比了同种氨基酸在不同浓度下吸收系数的线性符合程度。 结果表明, 改进后计算出的氨基酸吸收系数与浓度之间存在更好的线性关系, 符合Lambert-Beer定律的描述, 这为进一步的定量分析奠定了基础。
太赫兹时域光谱 氨基酸 样片厚度 吸收光谱 Terahertz time-domain spectroscopy (THz-TDS) Amino acid Sample thickness Absorption spectrum 
光谱学与光谱分析
2012, 32(4): 1043

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