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Study on thz spectra of the active ingredients in the TCM

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Study on THz spectra of the active ingredients in the TCM

2007亚洲光电子会议thz光子学分会场

作者： Ma ShiHuaa Wang WenFeng a Liu GuiFenga Ge Min Zhu ZhiYong a a Shanghai institute of applied physics CAS China

Terahertz spectroscopy has tremendous potential for applications to evaluate the quality of the drugs including the TCM. In this paper, the Terahertz Time-Domain Spectroscopy investigated two active ingredients: Andrographolide and Dehydroandrographoline, isolated from Andrographis paniculata （Burm. f.） Nees. We also measured the mixtures of two active ingredients at the different ratio and the quantitative analysis is also applied to determine the contents of compound. The Terahertz spectroscopy is a potential and promising technique in identifying the components, evaluating the drugs sanitation and inspecting the quality of medicine including TCM.

关键词： thz TDS TCM Androgrampholide Dehydroandrographoline

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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应用于thz辐射的ZnTe单晶生长及测试

Journal of Semiconductors 2008年第5期29卷 940-943页

作者：王仍方维政赵培张雷葛进袁诗鑫张惠尔胡淑红戴宁陈晓姝吴晓君何山王钢中国科学院上海技术物理所红外国家重点实验室上海200083 中山大学光电材料与技术国家重点实验室广州510275

利用Te溶剂方法生长出ZnTe单晶．经X射线衍射测试，发现晶锭中存在沿（110）晶向生长的大晶粒，可以切出10mm×10mm的单晶片．傅里叶红外变换光谱仪测得ZnTe晶体在2．5～20μm波段的红外透过率约为61％．通过测可见一红外波段的透射光... 详细信息

利用Te溶剂方法生长出ZnTe单晶．经X射线衍射测试，发现晶锭中存在沿（110）晶向生长的大晶粒，可以切出10mm×10mm的单晶片．傅里叶红外变换光谱仪测得ZnTe晶体在2．5～20μm波段的红外透过率约为61％．通过测可见一红外波段的透射光谱，得出禁带宽度为2．24eV．利用飞秒激光作用在一块ZnTe单晶同时产生-探测thz脉冲，观察到0．18ps的thz辐射场分布，相应的频谱分布为5thz．

关键词： Te溶剂方法 ZnTe单晶 XRD thz

不同组分和掺杂的ZnTe（110）单晶的thz辐射特性及分析

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量子电子学报 2002年第6期19卷 563-564页

作者：王秀敏徐新龙等中国科学院物理研究所光物理实验室，北京100080 首都师范大学物理系，北京100037

基于GaAs光导开关的thz超宽带反隐身雷达研究

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弹箭与制导学报 2006年第S2期26卷 459-462页

作者：戴慧莹李希阳侯军燕杨丽娜西安空军工程大学理学院

thz超宽带电磁波照射隐身目标时,由于其极宽的频谱,使得目标的吸波涂层及外形设计均失去作用,因此是反隐身的有力武器,基于半绝缘GaAs光导开关的thz源是目前实用性最高最有前途的thz源之一。文中分析了thz超宽带雷达反隐身的原理,基于... 详细信息

thz超宽带电磁波照射隐身目标时,由于其极宽的频谱,使得目标的吸波涂层及外形设计均失去作用,因此是反隐身的有力武器,基于半绝缘GaAs光导开关的thz源是目前实用性最高最有前途的thz源之一。文中分析了thz超宽带雷达反隐身的原理,基于半绝缘GaAs的PCSS's获得thz脉冲的方法以及对thz脉冲的发射、接收及信号处理等问题。

关键词： thz 超宽带雷达反隐身 PCSS’s

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thz级联交错双光栅慢波结构研究

THz级联交错双光栅慢波结构研究

作者：黄小玲合肥工业大学

学位级别：硕士

近年来,工作于更高频段的真空电子器件受到了极大的关注,比如短毫米波段和太赫兹波段微型真空电子器件。行波管作为一类重要的真空电子器件,也受到了广泛深入的研究,以期提升其工作性能,诸如高功率、宽带、高注波互作用效率等。交错双... 详细信息

近年来,工作于更高频段的真空电子器件受到了极大的关注,比如短毫米波段和太赫兹波段微型真空电子器件。行波管作为一类重要的真空电子器件,也受到了广泛深入的研究,以期提升其工作性能,诸如高功率、宽带、高注波互作用效率等。交错双光栅凭借其全金属结构,较高的功率容量,常被用以实现上述目标。其二维结构形成了天然的带状电子注通道且易于加工,带状电子注能够在较低电流发射密度的情况下实现大电流工作。换言之,它能够有利于较高的功率输出。因此,下文将以带状注交错双光栅作为行波管的慢波电路展开工作。我们提出了一种三级串联的交错双光栅慢波结构,首先从理论上分析了慢波结构的冷特性,并介绍了相关的计算方法,利用准周期法分析了各结构参数对色散特性的影响。其次,通过观测高频信号在慢波结构内建立的电磁场分布情况,讨论了慢波结构的轴向场分布特性。此外,确定了一种由齿深渐变金属光栅和半圆同心弯头组成的新型输出输入耦合结构,并对级联结构的传输特性进行了分析。最后针对整体三级慢波结构通过粒子仿真模拟,详细计算分析了该器件的工作特性,结果表明该结构实现了工作电流为20mA时,在208-238GHz频带范围内获得10W以上输出,在220GHz时得到最大增益32.4dB。该结构无需衰减器,单级纵向长度27.45mm。其较低的电流发射密度和较短的慢波电路长度,改善了制造加工、电子截获、电子注热效应以及微小衰减器加工等难题。因此表明了其巨大的应用前景。

关键词： thz 行波管交错双光栅带状注冷特性输入输出耦合器粒子模拟

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CNT在thz波段散射特性的研究

微波学报 2010年第S1期26卷 417-420页

作者：王玥刘逸安吴群哈尔滨工业大学电子与信息工程学院哈尔滨150001 哈尔滨理工大学应用科学学院哈尔滨150080 毫米波国家重点实验室南京211189

本文研究了单壁碳纳米管在thz波段的散射特性。首先,建立了金属性碳纳米管散射体模型。通过严格的级数展开,给出了单壁碳纳米管散射场和透射场的表达式。其次,以TM波为例,分别在平面波正入射及斜入射的条件下,研究其散射场及散射宽度的... 详细信息

本文研究了单壁碳纳米管在thz波段的散射特性。首先,建立了金属性碳纳米管散射体模型。通过严格的级数展开,给出了单壁碳纳米管散射场和透射场的表达式。其次,以TM波为例,分别在平面波正入射及斜入射的条件下,研究其散射场及散射宽度的特性。通过散射场、感应电流、散射宽度,有效地描述了碳纳米管在thz的散射特性。研究结果对利用碳纳米管进行thz的探测具有一定意义。

关键词： CNT thz 散射平面波

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thz频段SAR成像算法研究

THz频段SAR成像算法研究

作者：王照法哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

目前,太赫兹(thz)雷达技术正在快速发展阶段。thz波的波长远小于微波波长,有利于大带宽信号的产生、窄天线波束的实现和成像高分辨的获得。thz雷达在某些领域具有特殊的优势,如微小目标探测、高分辨成像等。在thz波段,合成孔径雷达的原... 详细信息

目前,太赫兹(thz)雷达技术正在快速发展阶段。thz波的波长远小于微波波长,有利于大带宽信号的产生、窄天线波束的实现和成像高分辨的获得。thz雷达在某些领域具有特殊的优势,如微小目标探测、高分辨成像等。在thz波段,合成孔径雷达的原理同样适用,而且thz波段有明显的优势,如在距离向,thz频段能产生更大时宽带宽积的LFM信号,实现更高分辨力;在方位向,thz波段波长更短,不需要较长的合成孔径长度即可实现更高分辨力。SAR成像对雷达平台的稳定性要求很高。然而,在实际过程中,由于气流、发动机振动等因素,SAR成像平台存在高频振动,在微波波段,其振幅与波长相比很小,对相位的影响可以忽略不计;但在thz波段,平台高频振动振幅可与波长相比拟,甚至大于波长,因此,对相位的影响就必须要加以考虑,基于此问题,本文做了大量深入研究。本文的工作主要体现在以下方面:(1)将R-D算法用于thz波段。先进行了R-D算法的公式推导,然后在仿真中将此算法用于thz频段,通过点目标和多目标的仿真,验证了R-D算法同样适用于thz频段这一结论。为接下来的工作打好了基础。(2)thz波段SAR成像平台高频振动建模。在SAR系统实际工作时,平台高频振动不可避免地存在着。本文首先对平台高频振动的来源和定义做了简要介绍;然后提出两种建模方式,基于R-D算法,对这两种建模方式分别进行理论推导,得出平台高频振动对SAR成像的影响。在微波波段,波长远大于振幅,平台高频振动的影响可以忽略,但是在thz波段,波长更短,平台高频振动的影响就不能忽略。本文还给出了平台高频振动的三个参数(振幅、频率和初相)对成像效果的影响。最后通过点目标和多目标仿真验证了以上结论。(3)基于离散正弦调频变换的thz SAR成像补偿方法。本文深入研究了离散正弦调频变换(DSFMT),通过理论分析和仿真验证证明了该变换估计正弦调频信号参数特别是估计其瞬时频率曲线的三个参数的有效性,进一步改善了估计精度,并分析了其参数估计的性能。提出了基于DSFMT的thz SAR成像补偿方法,给出了具体步骤。最后通过仿真实验验证了这种方法的有效性,并分析了其局限性。(4)基于Chirplet分解的thz SAR成像补偿方法。先是给出了Chirplet分解的原理和现有比较成熟的自适应Chirplet分解实现方法。接着对正弦调频信号进行自适应Chirplet分解。仿真实验结果表明:经过自适应Chirplet分解,正弦调频信号变成多个线性调频信号的叠加,且分解后的信号的Wigner-Ville分布与待分解的正弦调频信号的Wigner-Ville分布吻合度较高。因此,正弦调频信号经过自适应Chirplet分解后,就可以采用现有成熟的线性调频信号参数估计的方法对其进行参数估计。利用这一结论,提出补偿算法,将自适应Chirplet分解用于thz频段SAR成像平台高频振动补偿中,仿真证明这种方法有效的补偿了平台高频振动带来的误差。且此算法与基于DSFMT的SAR成像补偿方法相比,效果更好,适用性更广。

关键词： thz SAR 距离多普勒算法离散正弦调频变换 Chirplet分解

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thz斜注管的设计和高频损耗研究

THz斜注管的设计和高频损耗研究

作者：王晨曦合肥工业大学

学位级别：硕士

太赫兹技术的发展受限于缺乏紧凑的高功率辐射源。返波管是一种应用广泛的微波功率源。在传统的返波管中,电子注平行于慢波结构表面运动,为了防止电子被慢波结构拦截,电子注的飞行通道必须和光栅表面保持一定距离。在周期型结构中,慢波... 详细信息

太赫兹技术的发展受限于缺乏紧凑的高功率辐射源。返波管是一种应用广泛的微波功率源。在传统的返波管中,电子注平行于慢波结构表面运动,为了防止电子被慢波结构拦截,电子注的飞行通道必须和光栅表面保持一定距离。在周期型结构中,慢波场具有表面波的性质,其有效互作用厚度和频率成反比,即频率越高,场的厚度越小。因此在太赫兹波段,慢波场的有效厚度就变得非常小。这样,返波管在太赫兹波段想要得到足够的输出功率就变得非常困难。为了解决返波管遇到的困难,人们设计出一种将电子注倾斜的返波管,并称之为斜注管。斜注管作为一种新型太赫兹辐射源,具有很多独特的优点,在太赫兹波段拥有广阔的应用前景。本文针对340 GHz斜注管进行研究,在理论分析的基础上,对斜注管的色散特性、注-波互作用进行了大量仿真计算。研究了金属光栅微加工的方法,并仿真了金属表面粗糙度对慢波结构工作性能的影响。深入研究了单排矩形光栅慢波结构,对高频特性进行详细分析,并对各尺寸参数下的色散特性进行数值仿真。结果表明,在满足频带要求的情况下,应采用较大的齿槽深度和齿槽宽度。经过一系列比较与优化,得到340 GHz斜注管的腔体单周期结构尺寸。通过对斜注管互作用的理论分析,初步确定管子的工作电压、工作电流、聚焦磁场,建立了数值仿真模型,通过PIC求解器仿真斜注管的输出特性。并通过大量仿真分析电子注倾角、聚焦磁场大小和电子注电压对互作用的影响。结果表明,电子注倾角对斜注管的输出特性非常重要,轻微的角度变动即可显著改变管子的互作用程度。同时,由于斜注管的结构特点决定了其可以采用较小聚焦磁场,仿真结果表明,在使用较小磁场时,电子注的发散并不明显,仍然可以有效进行互作用。最终得到的340 GHz斜注管最佳电子效率为4.1%,并且在0.2 Telsla的低聚焦磁场下输出功率达到25 W。调查研究了微细金属光栅的加工工艺,并使用电磁仿真软件模拟表面粗糙度对慢波结构传输性能、增益、带宽等的影响。结果表面,表面粗糙度会引起金属的等效电导率降低,影响波导的传输性能,并使慢波结构的互作用程度下降,减小管子的增益和带宽。

关键词： thz 斜注管 PIC仿真表面粗糙度高频损耗

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thz频段的表面等离子体激元的理论研究

THz频段的表面等离子体激元的理论研究

作者：陈快北京化工大学

学位级别：硕士

表面等离子体激元(SPP)就是一种由入射光子和表面等离子体相互耦合局域在金属表面并沿着表面进行传播的混合激发态。由于SPP在电子学和光子学方面潜在的应用价值，得到了广泛的重视和研究。但是，大部分的SPP研究工作都集中在光波段金... 详细信息

表面等离子体激元(SPP)就是一种由入射光子和表面等离子体相互耦合局域在金属表面并沿着表面进行传播的混合激发态。由于SPP在电子学和光子学方面潜在的应用价值，得到了广泛的重视和研究。但是，大部分的SPP研究工作都集中在光波段金属表面的SPP上，而有关太赫兹(TH)频段的SPP研究则较少。TH技术作为本世纪最为重要的科技问题之一，除了本身具有的巨大科研价值，也是一种非常有效的研究手段。本文目的是从理论上研究TH频段的SPP。具体的工作和成果归纳如下： 1.从可见光频段下的金属SPP入手，通过maxwell方程组，导出了SPP的色散关系及其四个重要的特征参数。并讨论得出了SPP只能由TM模式激发的原因。利用金属的Drude模型对SPP的色散物理机制进行了探究。推导了等离子体频率以及复介电常数二者的表达式，此二者是影响SPP的主要因素。 2.计算了在1TH辐射下金和锑化铟的SPP的各特征参数，经过对比研究发现：TH辐射下并不能与金属有效地激发SPP，而半导体却非常适宜。主要是因为在TH频段，金属的介电常数很大，引起了严重的表面阻抗失衡，使得TH辐射与金属中的自由电子耦合很弱;3．计算了InAs、InP、GaAs等几种半导体SPP的特征参数。发现通过对半导体掺杂来改变半导体的载流子浓度，可以改变半导体SPP的特性，实现对于SPP的人为调控。 4.用超导体经典的二流体模型计算了超导体SPP的等离子体频率和介电常数。说明在TH频段，超导体也激发产生SPP。

关键词： thz 表面等离子体激元 Drude 模型半导体