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太赫茲技術(shù) 環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域新利器

2020-12-15 14:23:10來(lái)源：儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：太赫茲閱讀量：5739

　　【儀器網(wǎng) 會(huì)展報(bào)道】環(huán)境監(jiān)測(cè)是環(huán)境治理和保護(hù)工作的基礎(chǔ)與關(guān)鍵配套設備。從上世紀(jì)工業(yè)的迅速發(fā)展導(dǎo)致嚴(yán)重的污染事件多次發(fā)生開始，環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)就開始迅速發(fā)展競爭力所在。到目前為止引人註目，不僅在監(jiān)測(cè)手段方面形成了理化分析技術(shù)、生物監(jiān)測(cè)技術(shù)溝通機製、“3S”監(jiān)測(cè)技術(shù)好宣講、信息技術(shù)等多種技術(shù)共同組成的環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量控制體系，在監(jiān)測(cè)指標(biāo)的多樣性領先水平、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精度與準(zhǔn)確度等方面也有了長(zhǎng)足進(jìn)步。

　　目前環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域新興的受到研究者重視的技術(shù)主要有高光譜成像分析技術(shù)和太赫茲技術(shù)。在“第十三屆中國(guó)在線分析儀器應(yīng)用及發(fā)展論壇暨展覽會(huì)”第二天的專題報(bào)告會(huì)上戰略布局，分析儀器學(xué)會(huì)在線分析儀器專家組成員朱衛(wèi)東教授事關全面，就這兩項(xiàng)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域的應(yīng)用向現(xiàn)場(chǎng)觀眾做了介紹。

　　高光譜技術(shù)對(duì)我們來(lái)說(shuō)已經(jīng)不算陌生狀態。作為有著極高光譜分辨率且波段連續(xù)的遙測(cè)成像分析技術(shù)技術節能，高光譜技術(shù)集樣本圖像信息與光譜信息于一身，不僅可以反映樣本大小基石之一、形狀聯動、缺陷等外部品質(zhì)特征，還可以充分反映樣品內(nèi)部的物理結(jié)構(gòu)共同努力、化學(xué)成分的差異等信息·行業內卷，已經(jīng)成為機(jī)載、星載遙測(cè)技術(shù)的常用技術(shù)逐漸完善。

　　在環(huán)境監(jiān)測(cè)中參與能力，高光譜技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于大氣環(huán)境中污染氣體、溫室氣體監(jiān)測(cè)是目前主流，水環(huán)境中重點(diǎn)水污染源水華充分發揮、水質(zhì)、飲用水源地安全監(jiān)測(cè)充分發揮，生態(tài)環(huán)境的生物多樣性選擇適用、植被類型監(jiān)測(cè)、土壤污染等領(lǐng)域設計。而隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展業務指導，高光譜分析技術(shù)搭載無(wú)人機(jī)，在環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與無(wú)人監(jiān)測(cè)方面有了更近一步的發(fā)展就此掀開。

　　與高光譜技術(shù)相比長足發展，太赫茲技術(shù)目前仍然處于發(fā)展階段，技術(shù)仍未成熟，還不能做到大范圍應(yīng)用實施體系。因此太赫茲技術(shù)是目前檢測(cè)技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)方向之一組建。

　　太赫茲(THz，1THz = 1012 Hz)波段是指頻率從100 GHz到10 THz 效果較好，相應(yīng)的波長(zhǎng)從3毫米到30微米重要的意義，介于毫米波與紅外光之間頻譜范圍相當(dāng)寬的電磁波譜區(qū)域。太赫茲波頻率高等多個領域、脈沖短占、穿透性強(qiáng)，且能量很小提供了有力支撐，對(duì)物質(zhì)與人體的破壞較小激發創作，有著比X射線更廣闊的應(yīng)用前景。

　　太赫茲技術(shù)可以分為太赫茲光譜技術(shù)和太赫茲成像技術(shù)進一步意見，太赫茲光譜技術(shù)又可分為太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)和太赫茲頻域光譜技術(shù)增幅最大。其中太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)(THz-TDS)在探測(cè)和鑒別氣體方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)的基本原理是利用飛秒脈沖產(chǎn)生并探測(cè)時(shí)間分辨的太赫茲電場(chǎng)生產能力，通過傅里葉變換獲得被測(cè)物體的光譜信息標準，可以同時(shí)測(cè)定混合氣體中不同成分的吸收、化學(xué)成分和濃度堅持好。通過對(duì)比太赫茲波通過氣體樣品前后的頻譜即將展開，就可以得到氣體的特征譜線，進(jìn)而監(jiān)測(cè)和鑒別氣體特性，對(duì)目前的中紅外光譜分析技術(shù)是一個(gè)很好的補(bǔ)充傳承。

　　太赫茲光譜技術(shù)具有對(duì)部分痕量極性分子敏感的特點(diǎn)。環(huán)境空氣氣態(tài)污染物的主要成分就是SO2和NOX等一些極性氣體建言直達，利用這一特性多種，太赫茲光譜技術(shù)可以有效監(jiān)測(cè)這些污染物，在氣體監(jiān)測(cè)方面有著很大的應(yīng)用前景和發(fā)展空間充分發揮。

　　對(duì)太赫茲波段的光譜研究才剛剛起步發展成就，目前仍處于一個(gè)高速發(fā)展的時(shí)期≈匾绞?？梢灶A(yù)見太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)將成為環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要手段之一開展面對面，小型化、便攜式非常重要、高分辨率的實(shí)時(shí)太赫茲時(shí)域光譜檢測(cè)系統(tǒng)將會(huì)是發(fā)展趨勢(shì)進一步提升。

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2020-04-16 10:23:27

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2018-11-08 10:16:24

9428

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