Características de los terahercios
El ancho de pulso típico de los pulsos de terahercios está en el rango de picosegundos, lo que no solo facilita la investigación de la resolución del tiempo, sino que también suprime eficazmente la interferencia del ruido de fondo del infrarrojo lejano a través de la tecnología de medición de muestreo. Actualmente, la radiación pulsada de terahercios generalmente tiene una potencia promedio más baja que la de los rayos de terahercios. Sin embargo, debido a la alta potencia máxima de los pulsos de terahercios y la potencia en tiempo real de los pulsos de terahercios obtenidos mediante tecnología de detección coherente, tiene una alta relación señal-ruido. Actualmente, la relación señal-ruido de los sistemas de espectro en el dominio del tiempo puede alcanzar 10 5 o más.
Las fuentes de pulsos de terahercios generalmente contienen solo unos pocos ciclos de oscilación electromagnética, y la banda de frecuencia de un solo pulso puede cubrir el rango desde GHz hasta decenas de THz. Los niveles de energía de vibración y rotación de muchas macromoléculas biológicas, y los niveles de energía de vibración de fonones de dieléctricos, materiales semiconductores, materiales superconductores, materiales de película delgada, etc. Pertenece al rango de bandas de terahercios. Por lo tanto, la espectroscopia en el dominio del tiempo de terahercios es un medio eficaz para detectar información de materiales en la banda de terahercios. Es muy adecuada para medir el espectro de absorción de materiales y puede utilizarse para la identificación cualitativa.
La energía de los fotones de terahercios es baja. La energía de un fotón con una frecuencia de 1 terahercio es de solo aproximadamente 4 milielectrones voltios, lo que no es fácil de destruir el material detectado.
Muchos materiales no metálicos y no polares tienen una absorción muy pequeña de rayos THz, y es posible detectar la información interna de los materiales con la tecnología correspondiente. Como cerámica, cartón, productos plásticos, espuma, etc. Es transparente a la radiación electromagnética de terahercios, por lo que la tecnología de terahercios se puede utilizar como fuente de radiación complementaria coherente y no ionizante de rayos X para el monitoreo de seguridad en aeropuertos, estaciones y otros lugares, como la detección de artículos de contrabando ocultos, incluidas armas y explosivos. , Drogas, etc. Y detectar el estado de soldadura de circuitos integrados. Los materiales polares tienen una fuerte tasa de absorción de radiación electromagnética de THz, especialmente agua. Es necesario tomar varias medidas para evitar los efectos del agua en la tecnología de espectroscopia de terahercios. Pero en la tecnología de imágenes de terahercios, esta característica se puede utilizar para distinguir diferentes estados de los tejidos biológicos, como la distribución de grasa y músculo en los tejidos animales, el diagnóstico del grado de daño en quemaduras humanas y la distribución del agua en los tejidos de las hojas de las plantas. En comparación con otras tecnologías de imágenes, la tecnología de imágenes de terahercios mejora significativamente la resolución y la profundidad de campo de las imágenes de detección (las tecnologías ultrasónica, infrarroja y de rayos X también pueden mejorar la resolución de la imagen, mientras que la tecnología de ondas milimétricas no ha mejorado significativamente). Además, la tecnología de terahercios tiene muchas propiedades únicas, como una menor dispersión en materiales heterogéneos y la capacidad de detectar y medir el contenido de vapor de agua.
La tecnología de espectroscopia de terahercios no solo tiene una alta relación señal-ruido, sino que también puede analizar e identificar rápidamente cambios sutiles en los componentes de la muestra. La tecnología de espectroscopia de terahercios es una tecnología de medición sin contacto que permite medir de forma rápida y precisa la información física de semiconductores, películas dieléctricas y materiales a granel. En vista de las características de los rayos THz, tendrán un profundo impacto en las comunicaciones, radares, astronomía, imágenes médicas, identificación bioquímica, ciencia de materiales, inspección de seguridad y otros campos, cambiando así la producción y la vida de las personas.