连续波频域太赫兹光谱系统的研究

基于相干探测的太赫兹频域光谱仪(THz-FDS)是国际上正在发展的一种高分辨率太赫兹光谱测量与分析系统。本团队搭建了连续波透射式THz-FDS和反射式THz-FDS系统,并利用两种系统对固体、液体和气体样品进行测量,介绍了测量数据的分析处理方法。采用透射式THz-FDS系统对比研究了极值法和希尔伯特变换法提取样品折射率的特性,同时将希尔伯特变换法用于处理系统信号,准确获取了乳糖一水合物的折射率,并获得了极高的频率分辨率;采用透射式THz-FDS系统结合传输矩阵法,消除了测量液体样品过程中的Fabry-Pérot谐振,成功获得了非极性有机液体样品正己烷和环己烷的折射率。在反射式THz-FDS系统的研究方面,通过自参考方法准确获得了甲醇和乙醇在太赫兹频段的介电常数;研究了单减Kramers-Kronig(SSKK)估计相位误差的方法,成功提取了固体掺杂硅样品在太赫兹频段的折射率和吸收系数,测量和计算数据与前人研究结果基本吻合。本研究为频域太赫兹光谱技术的发展与应用奠定了基础。

陶瓷基复合材料的太赫兹无损检测方法

提出了一种时频域多模式新光谱成像方法,对内含缺陷的4种陶瓷基复合材料(CMC)样本实现了无损检测,形成了检测样本的太赫兹图像库,并引入5个图像质量的客观综合评价指标,通过指标融合处理选出了质量较佳的太赫兹图像。基于尺度不变特征变换与K均值聚类实现了该图像的检索。实验结果证实,该方法可有效地对CMC不同位置处的不同宽度缺陷进行成像检测。

富硒富锌食品检验检测方法研究

为了降低由于检测指标多样化引起的检测效率较低的问题,研究富硒富锌食品检验检测方法。利用基于太赫兹透射光谱对提取待检测食品的指标参数,对数据结果进行平滑去噪处理,以此提高数据结果的可靠性,最后对于处理后的结果进行投影处理,以最大方差对投影结果进行排序,实现对食品成分的全种类分析,提高其检测效率。试验结果表明,其可以在0.4 h内完成对所有检测指标的准确测定,具有较高的检测效率。