岩石的太赫兹光谱特性研究

本文以太赫兹时域光谱分析技术为手段,研究了侵入岩、喷出岩、沉积岩样品的太赫兹波段光谱特性,在0.3～1.4THz光谱区域间得到了样品的光学参数,并结合偏光显微镜图片分析了样品的吸收系数和折射率值.结果表明,针对样品的结构、成分、类型的不同,透射光谱均出现了不同的吸收和折射特性.通过太赫兹光谱包含的特征信息可以对不同岩石初步进行定性分析,从而为利用太赫兹技术进一步分析岩石的成因、演化特性及其与矿化的关系提供依据和方法.     

基于太赫兹技术的格列美脲粉尘检测研究

制药车间的药物粉尘成为当前一种新的污染源,其对从业人员的健康有着很大的危害。选用糖尿病药物格列美脲作为研究对象,通过太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术对其纯品制成的压片进行吸收光谱测量,测量结果显示,该药物在0.1～2 THz波段有多个明显的特征吸收峰。将格列美脲生成气溶胶以模拟车间环境,为了减少水汽的影响,通过微孔滤膜干燥法和Nafion膜干燥法分别对其进行干燥处理。结果表明,与纯品压片的吸收光谱相比,两种方法都能很好地识别被测物大多数的特征吸收峰,给制药车间的药物粉尘检测提供了很好的实验参考。     

基于LabVIEW的太赫兹时域光谱数据处理

太赫兹波段位于红外与微波之间。太赫兹时域光谱技术是一种随着超快激光技术的发展而新兴的、非常有效的相干探测技术,其应用前景已为世界公认。目前各实验室使用的多是基于MatLab和Origin软件处理太赫兹光谱实验数据,但这难以与数据采集程序相结合,所以迫切需要一种更加简便快捷的数据分析手段以适应太赫兹技术的发展。LabVIEW作为一种图形化编程语言具有许多优势。本文概述了太赫兹技术及太赫兹时域光谱,介绍了利用LabVIEW提取太赫兹时域光谱数据并进行分析的方法,通过实例并与其它两种工具处理的结果进行了比较,三种方法的结果完全吻合,证明了这种方法的可靠性。与数据采集程序相结合,我们的工作为太赫兹光谱实验提供了有力的数据分析工具。     

双层样本中界面对太赫兹时域光谱的影响研究

针对多层样本中界面对太赫兹时域光谱的影响问题,利用太赫兹时域光谱测试了由不同粒径制成的单、双层沙粒压片,获得了单、双层压片样本的太赫兹时域谱。结果表明,双层样本的单位厚度太赫兹峰值衰减系数明显小于单层样本的单位厚度衰减系数。因此,在研究双层样品太赫兹光谱响应时应添加某个系数以消除由样品的界面反射影响,且该系数与材料的特性有关。     

不同浓度硫酸盐的太赫兹光谱分析

水体中硫酸盐含量过高会严重危害人体健康和生态平衡,本文利用太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)对硫酸铜、硫酸钾不同浓度样品进行了光谱测试,得到0.2-2.0THz频率下的频域谱图和吸收曲线.结果表明THz光谱透过不同的硫酸盐样品后有不同的吸收曲线,对于每种硫酸盐,浓度越大对太赫兹波的吸收越强,浓度与吸收系数之间呈现线性递增关系.THz-TDS能够分辨硫酸盐溶液中浓度的不同,可以应用于对水溶液检测与分析,为水质分析提供了新的方法.     

利用太赫兹时域光谱系统检测水中污染物纯品

利用太赫兹时域光谱技术对22种水中污染物的纯品进行了检测,其中包括除草剂、化肥、塑化剂等。通过理论计算获得了上述样品在太赫兹波段的折射率和吸收系数。结果表面,2,4-二氯苯氧乙酸钠（2,4-D钠盐）和苯磺隆两种除草剂在太赫兹波段存在特征吸收峰,这些数据有利于应用太赫兹时域光谱技术对水中污染物进行检测和鉴别。     

三种橡胶材料的太赫兹光谱研究

本文利用太赫兹时域光谱技术研究了氯丁橡胶、丁腈橡胶和三元乙丙橡胶在0.2～1.8 THz频段的光学性能和光谱特性,得到了三种橡胶的时域谱、折射率谱和吸收谱,进而计算橡胶在0.2～1.8 THz频段的吸收系数和折射率,结果表明可以通过吸收系数与折射率来区分不同种类的橡胶。这种方法为认识橡胶对太赫兹波的响应机制提供了科学依据,有望为橡胶材料鉴别提供一种有效的分析手段。     

煤炭中氢含量与挥发分的太赫兹时域光谱研究

本文应用太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)研究了具有一系列不同氢含量和挥发分的煤炭标准物质在太赫兹波段的光学性质.结果表明,煤炭样品的氢含量与挥发分在太赫兹波段内的吸收系数和介电常数实部均存在负线性关系,符合成矿理论中氢含量与挥发分的真实关系,预示了太赫兹波谱技术将在煤质氢含量及挥发分的研究方面提供了高效的实验方法.     

太赫兹技术在石油领域的应用进展

石油工业是近代世界工业革命最重要的推动力之一,石油工业对人类文明的发展贡献巨大,因此需要一种快速、可信和简便的无损检测技术来互补于传统的傅里叶变换红外光谱、X射线及近红外光谱技术。太赫兹技术具有高的时间分辨率、相干探测、低能性及相对简单的测试与数据处理方法等优点,在汽油、柴油、润滑油、润滑油基础油、润滑脂、油水混合物、植物油、烃类分子、塑料和有机溶剂中被广泛应用,为石油领域的光谱学研究提供了新的分析手段,显示出了广阔的应用前景。本文从五个方面综述了国内外太赫兹技术在石油领域的应用,主要包含太赫兹技术在油气资源探测与运输、石油炼制、石油精制、石油工业气体以及基础研究的应用现状和发展前景,对太赫兹技术在石油领域的应用进行了展望。     

用太赫兹时域光谱定性鉴别十六烷值增进剂的产品性能

十六烷值增进剂是目前用途最为广泛的石油添加剂之一,用以提高柴油的点火性能。目前市场上的十六烷值增进剂种类繁多,质量难免参差不齐。本文将三种不同种类的十六烷值增进剂按不同的体积比添加到0#柴油中,通过对比样品的十六烷值增长率和太赫兹吸收光谱,表明太赫兹时域光谱作为一种快速、无损的检测手段,能够有效的预测十六烷值增进剂对柴油自燃性的提升效果,可以用于在线质量检测。     

利用太赫兹技术研究重油燃料油标准物质中的微量硫含量

以飞秒激光为基础的太赫兹时域光谱（THz-TDS）技术是一种新兴的相干远红外光谱测量技术。本文利用THz-TDS技术分析了5种不同硫含量的重油燃料油标准物质在THz波段的光谱特征,实验结果得到各种重油燃料油标准物质有不同的延迟时间、吸收和折射曲线,随着样品硫含量的增加,时间延迟、吸收谱的变化量以及1.0 THz波段的样品折射率均呈现出递增的趋势。THz-TDS技术能够分辨重油燃料油中硫元素的微小差异,可以应用于重油燃料油质量检测与分析,为重油燃料油品质及种类的鉴定提供了一种新的实验方法。     

利用太赫兹技术研究煤炭中的灰分含量与碳含量

太赫兹时域光谱（THz-TDS）是以飞秒激光为基础的新型的相干远红外光谱测量技术。本文运用THz-TDS技术研究了5种不同种类的煤炭样品在THz波段的光谱特征,结果表明光谱通过各种煤炭样品后有不同的延迟时间和吸收曲线,样品吸收曲线斜率值（K）与样品中灰分含量与碳含量有密切关系。吸收曲线斜率值（K）随灰分含量成指数关系递增,随碳含量成指数关系递减。THz-TDS技术能够分辨煤质的微小差异,可以应用于煤质检测和分析,为煤炭品质和种类的鉴定提供了新的实验方法。     

FTIR法用于白酒的区分及真伪鉴定

采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)法分析研究剑南春、贵州茅台(1#)及假贵州茅台(2#)白酒样品的红外光谱图。结果显示,不同香型白酒的冰冻干燥物在一维谱和二阶导数谱上均具有明显的指纹特征。真、假茅台酒干燥物的一维谱差异明显。该方法简便、快速,可直观的评价白酒产品的品质与真伪。     

沐浴露产品在THz波段的光谱特性

本文采用太赫兹时域光谱技术（THz-TDS）测试分析了6种市售沐浴露样品在0.2-2.0 THz频段下的太赫兹光谱。各样品的吸收谱曲线在44.36-355.75 cm-1区间范围内有明显的分层现象,说明不同品牌沐浴露产品所含成分具有不同的物理、化学性质;通过计算各样品的平均折射率,各样品的平均折射率值依次相差约为0.1,结果表明成分相似的日化产品可以利用THz折射率谱进行快速有效的鉴别。通过对比样品的THz吸收谱与折射率谱,可以推测该技术在日化产品领域有广泛的应用前景。     

气相色谱-质谱联用检测保健品中的9种睾酮酯类

采用气相色谱-质谱联用法同时检测保健品中的9种睾酮酯类（睾酮Testosterone（T）,醋酸睾酮Tacetate,丙酸睾酮Tpropionate,异己酸睾酮TJsocaproate,庚酸睾酮Tenantate,环戊丙酸睾酮Tcypionate,葵酸睾酮Tdecanoate,恭丙酸睾酮Tphenpropionate,十一酸睾酮Tundecylate）。采用叔丁基甲醚提取,针对保健品剂型的不同分别采取C-18反相固相苹取柱和硅胶正相固相革取柱分离纯化,甲基睾酮作为内标,采用HP-1Ms柱（17m×0．2mm l．d．×0．11mm）色谱分离,程序升温,质谱检测。该方法的检测限和回收率均满足保健品的日常检测要求,前处理简单、快速、可靠。     

环氧树脂及其混合物的太赫兹光谱分析

本文采用太赫兹时域光谱（THz-TDS）技术研究了四种不同环氧值的环氧树脂在0.2～2.6 THz波段的光学性能和光谱特性,并通过计算获得了四种树脂的吸收系数和折射率。同时,基于四种环氧树脂的吸收谱,本文还对三种按不同质量百分数混合的环氧树脂混合物的太赫兹吸收光谱进行分析。实验结果显示,四种环氧树脂在太赫兹频率范围内没有明显的吸收峰,但各个样品吸收曲线和折射率曲线有显著的差异。运用最小二乘拟合的方法对混合物的吸收谱进行拟合,拟合得到的混合物吸收谱与实验所得的结果相符合。因此,根据太赫兹光谱包含的特征信息能够对混合物进行分析,证实了太赫兹波谱技术将在定量分析领域具有潜在的应用前景。     

Investigation of foreign substances in food

Scanning electron microscopy (SEM) together with energy-dispersive spectroscopy (EDS) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) were used to investigate foreign substances from seven categories of foreign substances in food. (1) Naturally occurring foreign substances--Using FTIR, a foreign substance was identified as a natural resin probably from the product. (2) Foreign substances introduced during food processing. Scanning electron microscopy-EDS was used to identify a foreign material found on surf clams as calcium phosphate from a product/ingredient interaction. Using SEM-EDS, a crystalline material in a meat product was identified as calcium salts of chloride and phosphate. Fourier transform infrared spectroscopy was used to identify foreign material that clogged an aerosol valve as chipboard. Using SEM-EDS, the metal in the heel of a glass bottle was identified as copper sulfide-containing metal inclusion. (3) Insects, reptiles, and rodents--Scanning electron microscopy was used to determine that a mouse found in food was not processed with the food, but entered the container after it left the factory. (4) Glass fragments--Glass from various sources can be distinguished from one another using SEM-EDS either by the level of the major elements in glass or by the presence of elements in one glass, but not in another. (5) Glass-like particles--Using SEM-EDS, glass-like particles found on beets were determined to be a fatty acid. (6) Metal foreign objects--Using SEM-EDS, metals from a variety of sources can be easily distinguished. For example, a tin-soldered container can be distinguished from a lead-soldered can. Using SEM-EDS, the metal fiber found on the bottom of a two-piece can likely enter the can during the final stage of the manufacture of the drawn and ironed food can. (7) Drug capsule identification--Fourier transform infrared spectroscopy was used to determine that a pill found in food was ibuprofen.     

原油中硫含量的太赫兹时域光谱检测

原油中硫含量的快速检测对于原油的安全生产、运输、加工和环境保护均具有十分重要的意义.本文运用太赫兹时域光谱技术对不同硫含量的原油进行了实验测量,经过计算得到了样品的吸收谱和折射率谱.通过对这些光谱进行分析,结果表明太赫兹时域光谱不仅能够有效的检测出原油中的硫含量,还能实现对原油中物质的溶解程度进行定性的预测.