FPcA-Ⅱ型太赫茲時(shí)域光譜儀設(shè)計(jì)及應(yīng)用.pdf

1、近年來(lái),太赫茲技術(shù)在世界范圍內(nèi)獲得了廣泛的關(guān)注。由于太赫茲波在電磁波譜中所處的特殊位置,使得太赫茲具有了其他波段所不具備的特殊性質(zhì)。特別是在進(jìn)入21世紀(jì)后,太赫茲儀器產(chǎn)品的受到了世界范圍內(nèi)各重大儀器生產(chǎn)制造商的重點(diǎn)關(guān)注,各種太赫茲儀器應(yīng)運(yùn)而生。鑒于當(dāng)今的形式,需要極力完成太赫茲儀器的國(guó)產(chǎn)化、應(yīng)用化。本文旨在以天津大學(xué)太赫茲中心現(xiàn)有的太赫茲時(shí)域光譜系統(tǒng)為基礎(chǔ),為了達(dá)到將實(shí)驗(yàn)室設(shè)備搬到實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)中應(yīng)用這一目的,對(duì)太赫茲時(shí)域光譜系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)用化

2、設(shè)計(jì)。同時(shí),結(jié)合用戶的使用需求,利用太赫茲波對(duì)水的強(qiáng)吸收性,應(yīng)用于中藥水含量的太赫茲?rùn)z測(cè),并對(duì)檢測(cè)過(guò)程產(chǎn)生的誤差進(jìn)行了補(bǔ)償。這也是該光譜儀的重大特色,即將實(shí)驗(yàn)室的太赫茲系統(tǒng),切實(shí)地與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合,開拓了太赫茲光譜儀技術(shù)應(yīng)用于中藥生產(chǎn)過(guò)程的檢測(cè),培育了太赫茲儀器的一個(gè)新應(yīng)用方向。論文主要內(nèi)容有:
　　1.介紹了國(guó)外先進(jìn)的太赫茲儀器廠商如美國(guó)Picometrix、英國(guó)Teraview等公司制造的太赫茲儀器,借鑒國(guó)外先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念指導(dǎo)

3、我們進(jìn)行太赫茲儀器的設(shè)計(jì)。
　　2.主要對(duì)FPcA-Ⅱ型THz-TDS光譜儀進(jìn)行了儀器化設(shè)計(jì)。FPcA-Ⅱ型光譜儀應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)的水含量檢測(cè)。因此儀器設(shè)計(jì)為落地式。同時(shí)考慮到太赫茲傳輸部分與電氣部分分開為設(shè)計(jì)原則,整機(jī)為雙層結(jié)構(gòu)將傳輸部分與電氣部分互相隔離分別放置于兩個(gè)箱體中。上層箱體放置太赫茲傳輸系統(tǒng);下層箱體為放置電氣設(shè)備的電氣層。在太赫茲時(shí)域光譜儀的研制中始終圍繞著儀器的密封性、抗震性、散熱性及抗電磁干擾等四大指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì),特別

4、針對(duì)太赫茲的強(qiáng)吸水性尤為考慮了儀器的密封特性,以及儀器整體的人性化設(shè)計(jì)。最終完成了FPcA-Ⅱ型THz-TDS光譜儀的設(shè)計(jì)。
　　3.與用戶相結(jié)合,同時(shí)鑒于太赫茲較強(qiáng)的水敏感特性,進(jìn)行了太赫茲中藥的含水量檢測(cè)。通過(guò)改變太赫茲波傳輸環(huán)境中的濕度條件,獲得不同濕度下的太赫茲信號(hào),并且針對(duì)1.66THz下不同濕度濕氣的吸收系數(shù)進(jìn)行了線性擬合。與儀器的實(shí)用化相結(jié)合,通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到環(huán)境濕度對(duì)太赫茲?rùn)z測(cè)的影響,初步研究了太赫茲濕度補(bǔ)償系統(tǒng)。最后