太赫兹时域光谱技术在塑料研究中的应用.pdf

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1、，2o煮甏期ENG工INEER程INGP塑LAST料ICSA应PPLIC用ATIONVoM1．4at1．，N2OO1．3doi：lO．3969~．issn．1001-3539．2013．03．026太赫兹时域光谱技术在塑料研究中的应用韩建龙，邱桂花，张瑞蓉，刘忠刚，黄成亮，于名讯(中国兵器工业集团第五三研究所，济南250031)摘要：简要介绍了太赫兹波时域光谱系统，综述了太赫兹波时域光谱技术在塑料分子结构的研究、塑料生产过程的实时监控和塑料制品的无损检测等方面的应用，最后对太赫兹时域光谱技术在塑料研究中存在的问题和发展前景进行了分析。关键词：太赫兹；时域

2、光谱；分子结构；实时监控；无损检测中图分类号：TQ320．77文献标识码：A文章编号：1001—3539(2013)03—0120—04ApplicationsofTerahertzTime-DomainSpectroscopyTechnologyonPlasticsResearchHanJianlong，QiuGuihua，ZhangRuirong，LiuZhonggang，HuangChengliang，YuMingxun(CNGCInstitute53，Jinan25003lChina)Abstract：Terahertztime—domainsp

3、ectroscopysystemwasmainlyintroduced，andthenapplicationsofterahertztime—domainspectroscopytechnologyonfieldsofplasticsmolecularstructureresearch，real—timemonitoringofplasticsproductionandnon—destructivetestingforplasticpartsweresummarized．Atlast，existingproblemsanddevelopmentprosp

4、ectofterahertztime—domainspectroscopytechnologyinplasticsresearchwereanalyzed．Keywords：terahertz；time—domainspectroscopy；molecularstructure；real—timemonitoring；non—destructivetesting太赫兹波指频率在0．110THz(1THz=1012Hz)的引入新思路新方法具有重要意义。电磁波，位于红外和微波之间，处于宏观电子学向微观光子1太赫兹时域光谱系统学的过渡阶段『]】，其长波段方向与

5、毫米波(亚毫米波)相重太赫兹时域光谱系统(THz-TDS)是基于相干探测的太合，而在短波方向与红外波相重合，在电磁波谱中占有很特赫兹波产生与探测系统。太赫兹波产生装置产生的太赫兹殊的位置，因此太赫兹波研究即不完全适用经典理论也不完脉冲透过样品或在样品表面发生反射，其电场强度会随时间全适用量子理论【2]。太赫兹波辐射表现出一系列不同于其变化，太赫兹波探测装置能同时获得太赫兹脉冲的振幅信息它电磁辐射的特殊性质：穿透能力强、光子能量低、可得到和相位信息，通过对时间波形进行傅里叶变换得到太赫兹脉高分辨率的清晰图像、可进行时间分辨的光谱测量等]。近冲的频谱[10-

6、111，对其频谱进行分析和处理，可获得被测样品十几年来，超快激光技术和半导体材料科学与技术的迅速发的吸收系数、折射率和介电常数等信息112-13]~太赫兹时域光展，为太赫兹脉冲的产生提供了稳定可靠的激发光源，极谱技术有较大的带宽和很高的信噪比，与传统的探测技术相大地促进了太赫兹波检测、成像及应用技术的发展。随着太比其灵敏度更高，能够进行皮秒量级的时间分辨测量。赫兹技术的迅速发展，太赫兹时域光谱技术在军事、通讯、医典型的THz-TDS如图1所示。它主要由飞秒激光器、学和生物等各领域获得了广泛应用]，太赫兹时域光谱技太赫兹产生装置、太赫兹探测装置、时间延迟装

7、置和数据采术在塑料研究中也得到了越来越多的应用。集与信号处理装置组成。近年来，在塑料的研究中，太赫兹时域光谱技术主要用在THz-TDS中最常用的飞秒激光器是钛蓝宝石激光来研究塑料的分子结构、塑料生产过程的实时监控和塑料制器，它能产生中心波长为800nm、脉宽为100fs的飞秒脉品的无损检测，另外，还有人利用太赫兹时域光谱技术研究冲激光。飞秒脉冲激光经过分光镜后被分为泵浦光和探测了高结晶度高分子材料的玻璃化转变温度州。随着科学光，泵浦光经过时间延迟装置后射向光导天线激发太赫兹脉技术的迅速发展，太赫兹时域光谱技术在塑料研究中的应用冲，经离轴抛物面镜准直后聚焦

8、样品上，透过样品或在样品必然会对现有的生产工艺和产品的检测体系带来新的挑战。表面