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太赫兹时域光谱的药物多组分同时定量测定
太赫兹时域光谱（THz-TDS）是一种新兴的非接触式光谱测量技术，具有亚皮秒的врем分辨率和高频段的检测能力。
在药
物研究领域中，THz-TDS被广泛应用于药物多组分同时定量
测定。
本文将介绍THz-TDS在药物多组分同时定量测定方面
的原理及方法。
THz-TDS测量原理基于太赫兹电磁波在物质中传播时，被物
质吸收和反射。
因此，物质的太赫兹光谱可以用来确定分子的结构、化学键等信息。
THz-TDS技术通过扫描太赫兹波长，
可以获取样品的全波谱信息，从而实现药物多组分同时的定量测定。
药物多组分同时定量测定的方法是将药物制成固态或液态样品，在THz-TDS系统中进行扫描测量，然后使用化学计量学模型
对测得的谱图进行处理，从而得到各组分的含量。
在实际测量过程中，药物样品需制备成均匀、干燥的片状，并确保不含有对THz波长的吸收峰，才能保证测量的准确性。
因此，样品制备的过程十分重要。
在进行THz-TDS测量时，需要在测量前对仪器进行校准。
通常，使用空气、水和PVC等参考物质进行校准。
校准后，通
过扫描太赫兹波谱，得到药物样品的吸收光谱，然后使用主成分分析（PCA）和偏最小二乘回归（PLS）等化学计量学模型
进行定量分析。
总之，THz-TDS技术具有分析速度快、无需样品处理、不破坏样品等优点，是一种非常有效的药物多组分同时定量测定方法。
物理化学学报(Wuli Huaxue Xuebao)September Acta Phys.鄄Chim.Sin.,2006,22(9)：1159~1162D⁃、L⁃和DL⁃青霉胺的太赫兹时域光谱吉特赵红卫张增艳葛敏王文锋余笑寒*徐洪杰(中国科学院上海应用物理研究所,上海201800)摘要利用太赫兹时域光谱技术(THz⁃TDS)对D⁃、L⁃和DL⁃青霉胺的研究发现,三种样品在0.2THz到1.8THz波段的吸收光谱存在显著差异,实验结果表明,THz吸收光谱能够鉴别青霉胺对映异构体,这一特点将可以用于青霉胺药物的检测.本文利用纯D⁃、L⁃青霉胺的THz吸收光谱,对D⁃、L⁃青霉胺混合样品的THz吸收光谱进行拟合,证明可以用THz光谱定量分析混合样品中D⁃、L⁃青霉胺的相对含量.这项研究为手性药物分子检测和分析提供了新的实验方法,也对深入了解手性药物与生物靶分子之间相互作用提供了启示.关键词：太赫兹时域光谱,D⁃、L⁃、DL⁃青霉胺,对映异构体,定量分析中图分类号：O641,O657.61Terahertz Time⁃Domain Spectroscopy of D⁃,L⁃,and DL⁃Penicillamines JI,Te ZHAO,Hong⁃Wei ZHANG,Zeng⁃Yan GE,MinWANG,Wen⁃Feng YU,Xiao⁃Han*XU,Hong⁃Jie(Shanghai Institute of Applied Physics,Chinese Academy of Sciences,Shanghai201800,P.R.China) Abstract Far⁃infrared absorption spectra of D⁃,L⁃,and DL⁃penicillamines have been measured by terahertz time⁃domain spectroscopy(THz⁃TDS)in the frequency range from0.2THz to1.8THz.The experimental results show largedifference among absorption spectra of enantiomers(D⁃and L⁃penicillamines)and their racemic compound(DL⁃penicillamine),which probably originated from the difference of crystal structure and vibration modes of crystal lattice.The study indicates that THz⁃TDS can be used for discrimination of D⁃,L⁃,and DL⁃penicillamines.The absorptionspectra of their mixtures have been fitted by the absorption spectra of D⁃and L⁃penicillamines,and we havedemonstrated the feasibility of this method to determine quantitatively the mixture ratios of penicillamine enantiomers.These will not only give a new experimental method to distinguish chiral medicine,but also provide a suggestion forfurther comprehending the interaction of chiral medicine and target biomolecule.Keywords：THz⁃TDS,D⁃,L⁃,and DL⁃penicillamines,Enantiomers,Quantitative analysis太赫兹(Terahertz,THz,1THz=1012Hz)辐射是位于微波和红外之间的电磁辐射,由于分子的低频转动和振动跃迁落在这个波段,使得THz光谱在化学、生物医药等领域有着广泛的应用前景[1⁃5].太赫兹时域光谱(THz⁃TDS)是一种崭新的基于飞秒激光器的光谱探测技术,它可以同时获得样品在THz波段的色散及吸收信息,并且有较高的信噪比和探测灵敏度[6].2000年,德国科学家Walther等[7]首次利用THz⁃TDS技术研究了视黄醛分子不同异构体9⁃cis,13⁃cis,all⁃trans的THz吸收光谱的显著差异,成功获得了视网膜分子不同振动模式及结构转换机制的重要证据.在对不同组成和结构的氨基酸的THz⁃TDS研究中发现：THz⁃TDS技术对探测物质结构存在的微小差异和变化非常灵敏,具有反映化合物结构与环境的指纹特性[8⁃10].最近我们在对几种常见五元糖的THz⁃TDS的研究表明该技术能够用于区[Note]Received：February14,2006；Revised：May26,2006.*Correspondent,E⁃mail：yuxh@；Tel：021⁃59554729.国家自然科学基金(10574134)和中国科学院知识创新工程资助项目鬁Editorial office of Acta Physico⁃Chimica Sinica1159Acta Phys.鄄Chim.Sin.(Wuli Huaxue Xuebao),2006Vol.22分阿拉伯糖的对映异构体和它们的外消旋化合物[11].这些研究结果预示THz⁃TDS技术将在化学、制药业中发挥重要的作用.手性药物的研究是化学不对称合成及药学领域的一个研究热点.手性药物进入生物体内,首先存在与生物体系之间的识别、容纳和相互作用过程,手性药物的不同异构体对受体、酶、离子通道等作用及与靶点的结合差异会直接导致不同的治疗效果,即表现出某些药物只有一种异构体有生物活性,而另一种则可能无效乃至有毒性[12].氢键、范德华力等弱相互作用是药物和生物分子相互识别的一个重要途径,从能量的角度看,这些弱作用力对应的振动频率恰好位于THz波段,这为THz技术在分子识别和相互作用方面的研究提供了理论依据.青霉胺(penicillamine)是用以治疗风湿性关节炎的常用药,但只有D⁃型是有效的,同时D⁃型对映体也是代谢性疾病和铅、汞等金属中毒的良好治疗剂,而L⁃型对映体则会导致骨髓损伤、嗅觉和视觉衰退以及过敏反应等,表现出一定的毒副作用[13⁃14].因此鉴别D⁃、L⁃和DL⁃青霉胺在实际应用中是十分重要的.本文利用THz⁃TDS技术考察了D⁃、L⁃和DL⁃青霉胺在0.2到1.8THz波段低频振动模式和吸收光谱差异,从新的角度了解它们的结构特点,为进一步利用THz⁃TDS技术来研究药物与生物大分子之间的弱相互作用力提供借鉴.1实验部分1.1实验装置THz⁃TDS装置由美国光谱物理公司制造的Mai Tai飞秒激光器和美国Zomega公司研制的THz系统组成,装置如图1所示.激光器中心波长为800nm可调,脉冲宽度小于100fs,重复率为80 MHz.激光脉冲被分为两路,一路作为泵浦光,激发大孔径GaAs光电导天线产生THz脉冲[15]；另一路作为探测光,利用电光采样原理探测THz波的电场强度,探测元件为ZnTe晶体[16].通过扫描探测激光脉冲和THz脉冲的相对时间延迟,即可得到THz脉冲随时间变化的电场波形.测量时使THz光路处于氮气氛围中以减少空气中水分对THz波的吸收干扰.实验在室温(21.0℃)下进行,温度波动小于0.5℃.THz信号的动态范围大于3000,频谱分辨率好于1cm-1.1.2样品制备D⁃、L⁃和DL⁃青霉胺购于Sigma⁃Aldrich公司,结构见图2.其纯度均大于98%,使用时未进一步纯化.所有样品均以1∶1的比例与聚乙烯(PE,聚乙烯在THz波段的吸收很少,基本是透明的)均匀混合后,在压强为3×108Pa压制成直径13mm,厚度1.5 mm左右的薄片,且样品表面无裂缝,两平面保持平行.1.3数据分析方法太赫兹脉冲穿过样品时会被样品散射和吸收.实验测量得到太赫兹脉冲时域电场波形,在穿过样品前后的电场强度分别记作E r(t)和E o(t),通过傅立叶变换得到穿过样品前后的太赫兹脉冲的频谱,分别记作E r(ν)和E o(ν),两者的比值为E o(ν)/E r(ν)=T(n)exp[-α(ν)d+j2仔νn(ν)d/c](1)其中d为样品厚度,ν为频率,c是真空中光速,T(n)是THz波在样品两界面处透射系数的乘积.通过式(1)可以获得样品的吸收系数α和折射率n.2结果和讨论图3为室温下实验测到的D⁃、L⁃和DL⁃青霉胺在0.2THz到1.8THz波段的吸收系数(实线)和折射率(虚线)随频率变化的关系图.考虑样品的多重反射影响,频率在0.2THz以下的数据没有选用.从图中可以看出,每个吸收峰的出现均被折射率的变图2D⁃(a)、L⁃(b)和DL⁃青霉胺(c)的分子结构Fig.2Molecular structures of D⁃(a),L⁃(b)and DL⁃penicillamines(c)图1THz⁃TDS实验装置示意图Fig.1Experimental setup for terahertz time⁃domainspectroscopy1160No.9余笑寒等：D ⁃、L ⁃和DL ⁃青霉胺的太赫兹时域光谱化所证实,即每个样品折射率的谷出现在吸收系数下降沿的斜率极大处,这与Kramers ⁃Kronig 方程一致.三个样品分子的吸收光谱有着明显的差异,对于DL ⁃青霉胺,有两个强吸收峰,分别在1.36和1.66THz,在1.53THz 处有较弱的吸收峰；L ⁃和D ⁃青霉胺都有一个强吸收峰,分别位于1.52THz 和1.58THz,这和Howard ⁃Lock 等[17]用拉曼光谱技术测的D ⁃青霉胺光谱的低频吸收峰在1.56THz 结果基本一致.另外,D ⁃青霉胺在1.0THz 和1.3THz 处还有弱的吸收峰.一般来说,对于不含重原子的固体而言,其远红外区的吸收主要是分子间的振动,包括：(1)分子间的相互作用如氢键振动等；(2)晶格振动,即将晶体内部的分子或离子当成一个整体,它们在晶格中的相对运动(平动、扭动或摆动)所引起的振动吸收[18].已有研究报道了D ⁃、L ⁃和DL ⁃丙氨酸的THz 吸收光谱,实验结果显示对映异构体和它们的外消旋化合物的光谱图有着明显的差异,而D ⁃和L ⁃丙氨酸并没有区别,并且已经被证实低频波段的光谱吸收源于分子间的振动模式[8].青霉胺对映异构体和它们的外消旋化合物的分子晶体结构有一定差异.D ⁃、L ⁃青霉胺的晶体结构属正交型,单位晶胞中含四个单分子,空间群为P 2221；DL ⁃青霉胺的晶体结构属单斜晶系,单位晶胞中也含四个单分子,空间群为P 21/c [17].从图3可以看出,对映异构体在0.2~1.8THz 这个波段各自有一个强吸收峰,而对应的外消旋化合物却有两个非常尖锐的吸收峰,表明THz 光谱对晶体结构非常敏感,晶体结构上的差异使得它们在THz 波段的光谱有着显著的差别.另外,由于D ⁃和L ⁃青霉胺是对映异构体,它们的分子构造相同而构型互为镜像关系,这种构型的不同可能会导致分子内及分子间相互作用有一定的差异,即晶格振动的差异.从实验测量结果来看,它们的吸收光谱除了一个强吸收峰的峰位有一定的差异外,在较低频段,D ⁃青霉胺还存在两个弱的吸收峰.因此初步推断,两者吸收峰的差异是晶格振动的不同所引起的.这个实验结果显示,利用THz ⁃TDS 可以鉴别出青霉胺对映异构体和它们的外消旋化合物,这为鉴别对映异构体提供了一种新的研究手段,给药物质量监控和药物成分分析提供了新的方法.基于前述的实验结果,我们测量了D ⁃和L ⁃青霉胺对映异构体固体粉末以不同比例混合制备的样品的THz 吸收光谱,图4是含有40%D ⁃青霉胺和60%L ⁃青霉胺混合样品的吸收光谱.以纯D ⁃、L ⁃青霉胺THz 光谱作为标准谱,并且分别乘以系数0.4和0.6,如图4所示.根据朗伯⁃比尔定律,当纯样品的吸收系数分别为α1,α2…αn 时,混合样品的吸收系数α为α(ω)=ni =1移x i αi (ω)(2)根据式(2),当已知纯样品和混合样品的吸收系数时,采用最小二乘法拟合,可以求出几种样品在混合物中的百分含量.本文用1.2~1.7THz 之间的吸收光谱进行拟合,计算得到各样品中D ⁃青霉胺所占的百图3D ⁃、L ⁃和DL ⁃青霉胺在室温下的THz 吸收系数(实线)和折射率(虚线)Fig.3THz absorption coefficient (solid line)andrefractive index (dot line)of D ⁃,L ⁃and DL ⁃penicillamines at roomtemperature图4D ⁃、L ⁃青霉胺以及它们混合物的吸收光谱Fig.4The absorption spectra of D ⁃,L ⁃penicillaminesand their mixture1161Acta Phys.鄄Chim.Sin.(Wuli Huaxue Xuebao),2006Vol.22分含量,并与样品制备时所用的实际含量进行比较.在几个不同的混合样品中,D⁃青霉胺的实际含量分别为20%、40%、60%、80%,而计算D⁃青霉胺在混合样品中的含量分别为18.46%、37.88%、59.02%、77.80%.从计算结果来看,用THz光谱拟合得到的含量与样品中实际的百分含量很接近,用THz光谱拟合的方法可以定量地确定青霉胺对映异构体在它们混合物中的含量,这为该药物的定量分析提供了新的手段.3结论利用THz⁃TDS技术获得了室温条件下D⁃、L⁃和DL⁃青霉胺在0.2THz到1.8THz波段的吸收谱,实验结果表明它们的THz吸收谱之间存在着显著的差异,这些差异可能是由于晶体结构以及晶格振动的不同所引起的.把纯D⁃、L⁃青霉胺THz吸收光谱作为标准谱,对它们混合样品的THz吸收光谱进行拟合,得到了D⁃、L⁃青霉胺在它们混合样品中的相对含量,结果表明THz⁃TDS技术对青霉胺对映异构体和浓度差异具有较好的敏感性,有可能成为手性药物检测和定量分析中的一种新手段.References1Ferguson,B.;Zhang,X.C.Nature Materials,2002,1(1):262Markelz,A.G.;Roitberg,A.;Heilweil,E.J.Chem.Phys.Lett., 2000,320:423Walther,M.;Plochocka,P.;Fischer,B.;Helm,H.;Jepsen,P.U.Biopolymers,2002,67:3104Chen,Y.Q.;Liu,H.B.;Deng,Y.Q.;Schauki,D.;Fitch,M.J.;Osiander,R.;Dodson,C.;Spicer,J.B.;Shur,M.;Zhang,X.C.Chem.Phys.Lett.,2004,400:3575Strachan,C.J.;Rades,T.;Newnham,D.A.;Gordon,K.C.;Pepper, M.;Taday,P.F.Chem.Phys.Lett.,2004,390:206Zhang,J.Q.;Grischkowsky,D.Opt.Lett.,2004,29(9):10317Walther,M.;Fischer,B.;Schall,M.;Helm,H.;Jepsen,P.U.Chem.Phys.Lett.,2000,332:3898Yamaguchi,M.;Miyamaru,F.;Yamamoto,K.;Tani,M.;Hangyo, M.Appl.Phys.Lett.,2005,86(5):0539039Wang,W.N.;Yue,W.W.;Yan,H.T.;Zhang,C.L.;Zhao,G.Z.Chinese Science Bulletin,2005,50(15):156110Shi,Y.L.;Wang,L.J.Phys.D:Appl.Phys.,2005,38:374111Ge,M.;Zhao,H.W.;Ji,T.;Yu,X.H.;Wang,W.F.;Li,W.X.Science in China B,2005,35(6):441[葛敏,赵红卫,吉特,余笑寒,王文锋,李文新.中国科学B(Zhongguo Kexue B),2005, 35(6):441]12Chen,Z.Q.;Yu,Y.Journal of Pediatric Pharmacy,2005,11(1): 12[陈志琼,余瑜.儿科药学杂志(Erke Yaoxue Zazhi),2005, 11(1):12]13Kean,W.F.;Lock,C.J.L.;Howard⁃Lock,H.E.The Lancet,1991, 338:156514Gotti,R.;Pomponio,R.;Andrisano,V.;Cavrini,V.J.Chromatography A,1999,844:36115Darrow,J.T.;Zhang,X.C.;Auston,D.H.;Fellow;IEEE;Morse, J.D.IEEE Journal of Quantum Electronics,1992,28(6):1607 16Wu,Q.;Zhang,X.C.Appl.Phys.Lett.,1995,67(24):352317Howard⁃Lock,H.E.;Lock,C.J.L.;Smalley,P.S.J.Cryst.Spectr.Res.,1983,13(5):33318Drogoman,D.;Dragroman,M.Optical characterization of solid.Berlin:Springer,20021162。
麻油中邻苯二甲酸二丁酯的太赫兹时域光谱研究衣玲学;高磊;张平【摘要】Plasticizer can be easily transferred to the atmosphere,soil,water and food,and cause great harm to the human body and the environment.Dibutyl phthalate (DBP) is one of common plasticizers.In this paper,DBP and the mixture of DBP and Sesame oil were selected as experimental subjects.Terahertz time-domain spectroscopy (TDS) was used to get the absorbance and the refractive index in 0.3～2.25THz band.The partial least squares regression (PLSR) method was used to the mixture of different concentrations of the corresponding absorbance spectrum after Fourier transform modeling analysis.The results showed that the content of DBP in sesame oil and terahertz frequency domain spectra are highly correlated,the calculated correlation coefficient was 0.9893,root mean square error (RMSEC) was 0.46％,and root mean square error of prediction (RMSEP) was 1.18％.It was proved that the using of terahertz time-domain spectroscopy combined PLSR method can accurately analyze plasticizer content in sesame oil.%塑化剂极易转移到大气、土壤、水体和食品中,对环境和人体造成极大的伤害.邻苯二甲酸二丁酯(DBP)是一种常见的塑化剂,本文以DBP为实验对象,利用太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)在室温环境下对麻油及其与DBP的混合物进行检测,得到其在0.3～2.25THz波段的折射率和吸收光谱.利用偏最小二乘回归(PLSR)的方法对不同浓度的混合物的吸收光谱进行建模分析,结果表明麻油中DBP含量与太赫兹波段吸收光谱具有很高的相关性,相关系数R为0.9893,校正最大均方根误差(RMSEC)为0.46％,预测最大均方根误差(RESEP)为1.18％,证明了利用太赫兹时域光谱技术结合PLSR方法能够精确分析麻油中塑化剂含量.【期刊名称】《物理与工程》【年(卷),期】2017(027)004【总页数】4页(P34-36,41)【关键词】太赫兹时域光谱技术;邻苯二甲酸二丁酯;食品安全;偏最小二乘回归;定量检测【作者】衣玲学;高磊;张平【作者单位】中国石油大学(北京)油气光学探测技术北京市重点实验室,北京102249;中国石油大学(北京)油气光学探测技术北京市重点实验室,北京 102249;中国石油大学(北京)油气光学探测技术北京市重点实验室,北京 102249【正文语种】中文邻苯二甲酸酯类(Phthalic Acid Esters，简称PAEs),其主要用作塑料的增塑剂，添加后可让微粒分子更均匀散布，能增加延展性、弹性及膨胀性。
太赫兹波谱无损检测技术研究进展谢丽娟;徐文道;应义斌;秦坚源【摘要】太赫兹由于具有透视性、安全性和波谱分辨能力的特点,近年来得到了较快的发展和应用,成为无损检测的新技术,并被应用于国防、工业、半导体、通信、生物医学、制药、农产品及食品等多个领域.首先介绍了太赫兹波谱技术和成像技术的原理和特点,阐述了太赫兹技术在非金属材料特性和缺陷检测中的应用,并重点分析了近年来太赫兹技术在农产品及食品领域的应用新进展.最后,分析了太赫兹波谱无损检测技术的技术难点及问题,并对其发展趋势进行了展望.%There has been a series of significant advances and applications in terahertz(THz)technologies which processes perspectivity,safety and spectroscopic fingerprinting ability.The unique properties of THz waves make them become tools for non-destructive detection and application in the fields of defense,industry,semiconductor,communication,biologicalmedicine,pharmaceutical,agroproducts,food and etc.Firstly,the principle and feature of THz spectroscopy and imaging techniques were introduced.Then,the non-metallic material characterization and defect inspection in foam and fiber composites were stated.The recent application of THz in agro-products and food was introducedmainly.Finally,the technology difficulties and issues of the THz technologies were analyzed,and their development prospects in the non-destructive detection field were presented.【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2013(044)007【总页数】10页(P246-255)【关键词】太赫兹;波谱;成像;无损检测【作者】谢丽娟;徐文道;应义斌;秦坚源【作者单位】浙江大学生物系统工程与食品科学学院,杭州310058;浙江大学生物系统工程与食品科学学院,杭州310058;浙江大学生物系统工程与食品科学学院,杭州310058;浙江大学生物系统工程与食品科学学院,杭州310058【正文语种】中文【中图分类】TN29;O657.3引言太赫兹(Terahertz，THz)辐射是对一个特定波段的电磁辐射的统称。
太赫兹时域光谱成像太赫兹成像系统是理想的检测系统，它有许多优点。
例如THz-TDS成像系统就可以做到小型、高效，并且价格还相对便宜等。
与众多的远红外成像系统所不同的是，它不需要使用低温系统。
另外，由于太赫兹的脉宽只有亚皮秒的量级，再加上其相敏探测的特性，两者结合能够产生出许多独特的成像模式。
正是由于这些优势，大大促进了T-ray成像系统的发展。
早在2000年，第一套商用化的太赫兹成像系统已经面世了。
接下来我们就介绍一下太赫兹成像，展示一下它们那神奇的魅力。
5.2.1 振幅和位相成像如果要对物体进行成像，可以将物体放置在THz-TDS成像系统（见图5-1），的中间焦点上，测量透过物体的太赫兹波。
当太赫兹脉冲透过物体时，我们就能测出其波形来。
通过平移物体，而后测量透过物体每处的太赫兹波形，就可以逐个像素的构建出这个物体的太赫兹图像，由此所得到的太赫兹图像可以提供所测波形的振幅信息，也可以是相位信息，或是两者都有。
因此对于给定物体的成像，可以采用多种不同的方法来实现，而且每种方法还可以揭示出样品的各种不同的特性。
图 5-3 对2cm2大小的装有谷物的小盒子所成的太赫兹透射图像太赫兹成像系统的潜在应用十分广泛，其中最具前景的是对封装物品的质量检测。
如图5-3所示，它是对一个装有谷物的小盒所成的太赫兹透射图像。
其中，这个小盒重有1-3/8 盎司，大小约为2平方厘米，而做盒子的材料是硬纸板，它对太赫兹辐射几乎是透明的。
在太赫兹图像中黑色部分代表葡萄干，这是因为它们的含水量很高，所以与周围的材料相比能显示出很高的对比度来。
在这幅图中，样品的厚度大约为5cm，略大于太赫兹光束的共焦焦斑（约为1cm），因此这些葡萄干（没有放置在太赫兹光束的焦点之上）在图像中显得比它们的实际尺寸要大。
不过这个问题不足以限制太赫兹成像技术的发展应用，这是因为从理论上讲，太赫兹成像系统可以选用各种光路。
这种成像技术很适合来检测被密封包装的物品，特别是那些对太赫兹波透明的包装材料，例如硬纸板、塑料制品、较薄的干木材等等，效果更好。
玻璃纤维复合材料缺陷的太赫兹光谱检测实验分析郭小弟;王强;谷小红;陈锡爱;范昕炜【摘要】Defect nondestructive test of composite pressure vessel has become a hot research field at present. The glass fiber winding reinforced composite material was detected nondestructively at room temperature by the THz technology (transmission THz-TDS system and BWO imaging system). Measurement of the sample gained the absorption coefficient and refractive index of delamination defect from 0.2THz to 1.8THz and imaging data including metal and thermal damage. The results show that THz technology has obvious defect inspection effect on the samples of glass fiber lamination, including metal and thermal damage. The method can be applied to determine the overall performance of the local inspection.%复合材料压力容器缺陷无损检测成为目前的研究热点。
基于太赫兹技术（透射式 THz-TDS 系统和BWO成像系统）在室温下对玻璃纤维样品进行无损检测，获得了分层缺陷样品在0.2～1.8 THz范围内的折射率谱和吸收谱、夹杂金属和热损伤缺陷样品的成像数据。
食品添加剂特丁基对苯二酚的太赫兹光谱及其检测分析张曼;蔡禾;沈京玲【摘要】Terahertz time-domain spectroscopy (THz-TDS) technique has a wide range of applications in nondestructive testing.After many years study, people have found that many materials have characteristic absorptions in terahertz range. This letter studies the THz spectra of tert-butylhydroquinone (TBHQ), a food additive that was reported excessively in Mak chicken of McDonald. The authors applied terahertz nondestructive testing technique in identifying this material, testing the absorption and refractive index. The absorption spectra of TBHQ and flour mixture in 0. 2～2. 2 THz were also investigated. The simulation of vibration for single molecular was undertaken. The results represent that this method is possible by comparing the difference in absorption lines and this method paves the way for detecting food additives.%太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术对物质进行无损检测是太赫兹应用领域的一个研究热点.针对近日报道检查出部分麦当劳的"麦乐鸡"添加剂中含有的一种化学成分一特丁基对苯二酚(TBHQ)含量超标,应用太赫兹无损检测技术对其作定性识别.测得该种化学成分在0.2～2.2 THz的吸收谱和折射率曲线,并将其以不同比例与面粉均匀混合,测得混和物和面粉在0.2～2.2 THz的吸收谱.同时对TBHQ进行理论模拟作为对比.结果表明,通过太赫兹波段吸收曲线的特征差异检测TBHQ是可行的,为无损食品添加剂的检测提供一种新型的方法.【期刊名称】《光谱学与光谱分析》【年(卷),期】2011(031)007【总页数】5页(P1809-1813)【关键词】太赫兹时域光谱;特丁基对苯二酚(TBHQ);面粉;频谱;吸收谱【作者】张曼;蔡禾;沈京玲【作者单位】首都师范大学物理系,北京市太赫兹波谱与成像重点实验室,太赫兹光电子学教育部重点实验室,北京100048;首都师范大学物理系,北京市太赫兹波谱与成像重点实验室,太赫兹光电子学教育部重点实验室,北京100048;首都师范大学物理系,北京市太赫兹波谱与成像重点实验室,太赫兹光电子学教育部重点实验室,北京100048【正文语种】中文【中图分类】O433.5太赫兹(terahertz,THz)电磁波通常指频率范围在0.1～10太赫兹(波长在30μm～3 mm)范围内的电磁辐射(1 THz=1012 Hz)。
基于太赫兹时域光谱技术的金属表面均匀度检测研究作者：于淼刘伟王可心吴育衡满润昕来源：《航空科学技术》2021年第02期摘要：为确保金属保护涂层质量和服役状况，需要对金属基材表面预处理情况进行检测。
本文利用反射式太赫兹时域光谱技术（THz-TDS）针对金属基材表面均匀度展开了研究。
对样品的待测金属表面进行了逐点检测，获得了金属待测表面和基准面间各点的飞行时间差，提取了均匀度表征模型。
绘制了表面均匀度空间分布三维形貌图，获得了表面均匀度空间分布情况，并提出了一种利用标准偏差的方法评价钢材表面均匀度。
研究结果表明，太赫兹时域光谱针对金属表面均匀度的检测精度可达1μm，对节约涂料和避免涂层过早失效有重要意义。
关键词：太赫兹时域光谱；无损检测；飞行时间；金属表面均匀度；三维形貌图中图分类号：O433.4文献标识码：ADOI：10.19452/j.issn1007-5453.2021.02.011基金项目：航空科学基金（20173434004）涂层处理技术广泛应用于航空航天、石油冶炼、医疗卫生等领域，使防护金属材料免受高温失效和腐蚀侵害等恶劣服役条件的影响，改善使用性能，增加服役寿命[1-4]。
研究人员对涂层材料和涂覆工艺进行了大量的研究和严密的检测，而忽视了涂覆前金属基材表面条件对复合材料的质量的影响。
涂覆系统的抗腐蚀防护能力与服役寿命，很大程度上取决于金属基材在涂覆前的表面預处理情况。
长期应用证明[5]，70%的提早失效现象，是由于金属基材表面条件达不到涂覆标准所导致的。
金属结构的表面预处理效果对涂料用量、涂层的附着情况、涂层的力学性能及孔隙率等方面有着直接的影响。
分析金属基材表面均匀度，是涂覆前的必要环节，且对节约涂料和避免涂层过早失效有重要的意义。
目前，国内外比较成熟的表面均匀度测量评估方法主要分为两类：（1）接触式指针探头扫描法[6]；（2）非接触式光学测量法[7]。
接触式指针探头扫描法具有操作简便、成本低等优势，通过在试件表面机械式移动微小的探针来测量每个点的高度。
