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基于太赫兹时域光谱技术的面粉品质快速无损检测研究 下载:86 浏览:498

刘翠玲 徐莹莹 孙晓荣 邢瑞芯 《中国食品与营养》 2019年2期

摘要:
太赫兹(THz)波能够穿透大多数干的介电材料(塑料、陶瓷、衣物等),可实现对带包装物品的质量检测。为了研究THz光谱技术对带包装面粉的无损检测,首先对不带包装面粉进行太赫兹时域谱可行性分析及建模研究。对101份不同种类的面粉样本,用Tera Pulse 4000的太赫兹脉冲光谱仪采集了其太赫兹时域谱,对光谱预处理后,用偏最小二乘法(PLS)算法建立了面粉中3个指标水分、灰分、面筋的定量分析模型。各模型的预测相关系数都在0.89以上,研究结果表明,通过太赫兹时域光谱技术对面粉品质进行无损、快速检测具有可行性,对下一步太赫兹光谱技术直接对带包装的面粉进行检测研究奠定了坚实的基础。

利用太赫兹技术测量冰的融化速率 下载:95 浏览:381

詹洪磊 王焱苗 昕扬 祝静 赵昆 《物理进展》 2019年5期

摘要:
近年来由于冰雪灾害导致的电网、公路结冰以及农作物和树木不堪重负而倒塌的现象频繁出现,对工程设施、交通运输和人民生命财产造成了直接破坏,所以对于冰融化过程的探究仍然值得关注。本文提出一种利用透射式太赫光谱系统探测冰融化过程的方法。当冰表面开始融化时,表面产生的水对太赫兹波有更强的吸收,且太赫兹波对于这一固液相的转变非常敏感。因此,可通过分析太赫兹透射信号峰值的强度下降速率了解冰表面融化状况。本文选取两种不同融化速率的物质作为实验样品,在常温22℃下进行融化实验,结果表明,纯水冻成的冰块的太赫兹透射信号强度的下降速率大于冰晶的下降速率,验证了冰晶盒具有良好的蓄冷作用。

表面阻抗边界;欧姆损耗;粒子模拟;太赫兹器件;表面波振荡器;返波管 下载:59 浏览:352

蓝康 杜倩康 丽莎 姜露静 林振宇 张延惠 《现代物理学报》 2020年8期

摘要:
基于量子点接触探测器(QPC)理论上研究了双量子点(DQD)系统在耗散环境和纯退相环境影响下的电子转移特性.结果表明,耗散环境中探测器导致的退相干会增大平均电流和Fano factor随时间演化的值,并观察到量子芝诺效应的存在.在对称的DQD情况下,弛豫减小了平均电流随时间演化的震荡振幅.在非对称的DQD情况下,弛豫降低了Fano factor随时间演化的峰值.纯退相环境中测量会阻碍共隧穿过程中不同电流通道之间的转换,导致Fano factor的极高值.在对称的DQD情况下,增大纯退相速率会提高Fano factor.在非对称的DQD情况下,动力学随时间的演化对纯退相环境不敏感.另外,还发现探测器内n个电子的转移几率只受QPC与DQD耦合的影响.我们的结论可以为实验工作者研究电子输运特性提供理论参考.

频率色散表面阻抗对真空电子太赫兹源的影响 下载:45 浏览:387

任泽平 陈再高 陈剑楠 乔海亮 《现代物理学报》 2020年8期

摘要:
为了研究欧姆损耗对高频真空电子器件工作特性的影响,首先推导频率色散表面阻抗边界在三维共形粒子模拟软件UNIPIC-3D中的实现原理,并通过对有耗边界矩形谐振腔和圆波导进行模拟验证了该阻抗边界算法的正确性.采用有耗共形UNIPIC-3D模拟相对论太赫兹表面波振荡器和低电压平板格栅返波振荡器.模拟结果表明,对于表面波振荡器和平板BWO这种电磁场集中在金属慢波结构附近的太赫兹真空电子器件,欧姆损耗会对器件的运行带来极大影响,对于采用铜材料的器件,输出功率会下降一半左右,器件起振时间出现延迟,但器件工作频率几乎不变.为了提高相对论太赫兹表面波振荡器的效率,在二极管和慢波结构之间增加了反射腔,模拟结果表明,在考虑器件表面损耗的条件下,器件的工作频率保持不变,输出功率由41 MW提高到60 MW.

激光等离子体光丝中太赫兹频谱的调控 下载:62 浏览:451

李晓璐1,2 白亚1 刘鹏1,3 《现代物理学报》 2020年5期

摘要:
研究了双色激光场激发空气成丝产生太赫兹辐射频谱的变化规律.实验观察到随驱动光功率和光丝长度增加,太赫兹光谱主要发生红移的现象.分析表明,由于等离子体密度的增加,太赫兹辐射的趋肤深度减小,等离子体吸收主导了红移的发生.在光丝足够短的条件下,趋肤深度远大于光丝长度,从而产生等离子体振荡主导的太赫兹辐射光谱蓝移.本研究为超快宽带太赫兹辐射的频谱调控提供了新思路.

连续太赫兹波双物距叠层定量相衬成像 下载:56 浏览:444

王大勇1,2 李兵1 戎路1,2 赵洁1,2 王云新1,2 翟长超1 《现代物理学报》 2020年3期

摘要:
针对连续太赫兹波叠层成像重建算法收敛较为迟滞的问题,提出一种连续太赫兹波双物距叠层成像方法及相关重建算法,使用不同记录距离形成的差异化衍射图幅值作为重建算法记录平面的约束条件,增加了记录平面数据多样性和衍射信息冗余度.仿真结果表明,本方法可以加快算法收敛速率,有效减少迭代次数,提高连续太赫兹波定量相衬成像计算效率.随后构建了基于2.52 THz光泵连续太赫兹激光器的双物距叠层成像实验装置,应用双物距记录方法及改进算法重建获得了聚丙烯基字母图案样品的幅值和相位分布,结果表明改进方法可以减少算法迭代次数,提升计算效率,同时改善相位像重建结果保真度.

花岗岩的反射式太赫兹光谱特性 下载:321 浏览:478

李依岑 王焱 詹洪磊 赵昆 韦华周 《物理进展》 2018年9期

摘要:
利用反射式太赫兹时域光谱技术测量了花岗岩的时域谱,通过提取时域谱极值得到了花岗岩的反射式光谱成像图。结果表明,花岗岩中不同测试点的成分不同,反射式太赫兹光谱也不同,该结果可以与扫描电子显微镜的微观形貌及成分分析的结果相互印证。因此,利用反射式太赫兹光谱技术可直接鉴别花岗岩中的矿物成分及其分布。该方法为花岗岩的岩性识别提供了快速的表征方法与技术支持。

太赫兹辐射场下的石墨烯光生载流子和光子发射 下载:62 浏览:365

陶泽华 董海明 段益峰 《现代物理学报》 2018年9期

摘要:
通过半经典的玻尔兹曼平衡方程理论研究了太赫兹辐射场下的石墨烯光生载流子和光子发射.研究得到了太赫兹辐射场下石墨烯的光生载流子浓度和光子发生率的解析公式.研究发现,掺杂电子浓度越小,或者温度越低,光生载流子浓度越大;掺杂电子浓度越大,或者温度越低,石墨烯的光子发射率越大.通过改变门电压或温度,可以有效地调控石墨烯光生载流子浓度和光子发射概率.理论研究结果和解析表达式对发展以石墨烯为基础的新型太赫兹光电器件具有重要的参考价值.

InGaAs/InAlAs光电导太赫兹发射天线的制备与表征 下载:53 浏览:484

陈益航1 杨延召2 张桂铭2 徐建星1 苏向斌1 王天放1 余红光1 石建美1 吴斌2 杨成奥1 张宇1 徐应强1 倪海桥1 牛智川1 《天线研究》 2024年6期

摘要:
光电导天线作为太赫兹时域光谱仪产生与探测太赫兹辐射的关键部件,具有重要的科研与工业价值。本文采用分子束外延(MBE)方法制备InGaAs/InAlAs超晶格作为1550nm光电导天线的光吸收材料,使用原子力显微镜、光致发光、高分辨X射线衍射等方式验证了材料的高生长质量;通过优化制备条件得到了侧面平整的台面结构光电导天线。制备的光电导太赫兹发射天线在太赫兹时域光谱系统中实现了4.5THz的频谱宽度,动态范围为45dB。

直接检测的全电子THz无线系统中混合PGS设计 下载:59 浏览:464

韩扬1,2,3 田鹏1,2,3 明旭1,2,3 谭景文1,2,3 徐思聪1,2,3 张冰1,2,3 魏怡1,2,3 杨雄伟1,2,3 余建军1,2,3 《天线研究》 2024年4期

摘要:
太赫兹通信由于具有极大的带宽已成为当前的研究热点,在太赫兹系统中进一步提升系统容量也成为了值得探究的问题。本文利用混合概率和几何整形(PGS)的方案对全电子元件构成的太赫兹系统进行优化,使用成对优化(PO)算法对完成概率整形(PS)后的16阶正交幅度调制(PS-16QAM)的星座点进行位置调整,获得所需的混合概率和几何整形的16阶正交振幅调制(PGS-16QAM)信号。通过测试PS-16QAM、几何整形后的16阶正交幅度调制(GS-16QAM)和PGS-16QAM在不同净速率下对16QAM的优化,验证了混合PGS具有最佳的优化效果。实验证明,当无线传输距离设置为2 m、NGMI阈值设置为0.92时,PGS-16QAM相较于传统的16QAM、PS-16QAM和GS-16QAM,净传输速率分别提升了15.6%、11.8%和3.8%

RTD太赫兹探测器与片上天线的匹配技术 下载:57 浏览:460

吕佳琦1,2 苏娟1,2 谭为1,2 《天线研究》 2024年4期

摘要:
高信息传输速率和大带宽容量的太赫兹通信被认为是实现6G的关键技术,这需要高效、稳定和紧凑的太赫兹源和探测器。为提升探测性能,研究了一种共振隧穿二极管(RTD)与缝隙天线片上集成的准光式太赫兹探测器。针对电路的高频损耗和寄生效应问题,采用协同考虑阻抗匹配因子和天线辐射效率的设计准则,设计了0.67THz的小偏压RTD偏馈式探测器。采用高频结构仿真器(HFSS)和先进设计系统(ADS)软件联合仿真表征其探测性能,当输入功率为-30dBm时,该探测器在0.67THz的电流灵敏度达2.349A/W,相比微波段采用阻抗匹配因子最大的设计准则,灵敏度提升了28.01%。
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