2 52THz面阵透射成像系统改进及分辨率分析

Thz波段高频电磁成像化学分辨剂开发研究随着科技的不断发展，高频电磁成像技术在各个领域得到了广泛的应用，其中Thz波段的高频电磁成像技术受到了研究者们的关注。

Thz波段在化学分析中具有独特的优势，因此，开发能够在Thz波段进行高频电磁成像的化学分辨剂对于进一步提高成像技术的分辨率和可靠性具有重要意义。

本文将探讨Thz波段高频电磁成像化学分辨剂的开发研究。

1. Thz波段高频电磁成像技术的优势Thz波段的高频电磁成像技术在化学分析中具有许多独特的优势。

首先，Thz波段能够穿透非金属材料，例如塑料、纸张和纤维材料，使得Thz波段高频电磁成像技术在安全检查和药物检测等领域具有广泛的应用前景。

其次，Thz波段的高频电磁成像技术对于光学材料的表面形貌不敏感，使得其在高分辨率表面成像中具有独特的优势。

另外，Thz波段的高频电磁成像技术对于生物组织具有较强的穿透力，这意味着它可以被应用于生物医学图像学中。

2. Thz波段高频电磁成像化学分辨剂的研究现状目前，关于Thz波段高频电磁成像化学分辨剂的研究已经取得了一些进展。

研究者们通过设计合成不同类别的化学分辨剂，例如有机小分子、聚合物和纳米材料等，来提高Thz波段高频电磁成像技术的分辨率和灵敏性。

这些化学分辨剂能够对不同化学成分产生明显的反应，从而在Thz波段高频电磁成像中产生不同的对比度。

研究者们还利用纳米颗粒的特殊性质，如表面等离子共振效应和局域表面等离子共振效应，来增强化学分辨剂的灵敏性和成像效果。

3. Thz波段高频电磁成像化学分辨剂的开发挑战尽管有许多研究关于Thz波段高频电磁成像化学分辨剂的开发，但仍然存在一些挑战需要克服。

首先，Thz波段的高频电磁成像技术对化学分辨剂的波长范围和响应能力有一定的要求，因此需要寻找具有适当特性的化学分辨剂。

其次，化学分辨剂的成本和稳定性也是一个重要的考虑因素，以确保成像技术在实际应用中的可行性和可靠性。

此外，化学分辨剂在高频电磁成像中的反应速率和灵敏度也需要进一步提高，以满足更高分辨率和更精确的成像需求。

一种全新的THz成像技术THz成像技术是THz技术发展的重要方向之一，在国防、安检、材料、生物和医疗领域都有着重大意义。

目前THz成像技术主要分为：扫描成像和THz面阵探测器直接成像，但是这两种方式都面临着重大的技术挑战。

首先，THz扫面成像，这种方式多应用在时域光谱领域中，扫面成像需要的时间较长，无法实时成像，且随着空间分辨率的提高及扫描面积的加大，所需要的时间越长，使得这种方式的发展在很多应用中受到限制，如国防、安检、生物医疗等；另该方式产生的THz辐射较弱，相应的穿透力较弱，且由于水对于THz的吸收，使其无法在空气中较长距离的传输，这也限制了该方式在很多领域的应用。

其次，THz面阵探测器直接成像，这种方式可做实时成像，且由于目前THz激光器的功率可以做到几百毫瓦接瓦级，所以可以实现较长距离的实时成像。

这种方式原本应该是成像应用中最适合的方式，但是由于THz面阵探测器的研发难度较大，目前领域内的THz面阵探测器空间分辨率较低，靶面较小，灵敏度较低，这些都限制着THz面阵探测器直接成像技术的发展。

美国Microtech公司首次推出了THz上转换成像技术该技术利用THz光束和1064nm光束的差频及和频，利用普通的CCD成像，较大程度的提高了空间分辨率、灵敏度及靶面大小。

图1. 实验原理图图1. THz非线性成像的实验原理图（THz辐射入射到样品上，然后聚焦到非线性晶体。

1064nm 的红外光束和THz光束在晶体里重叠，THz光束上转换成红外光。

透镜的作用是让上转换光束在CCD上成像。

1064nm的红外背景需要用限波滤光片和偏振滤光片去除。

）图2. 频率变化示意图图2. 1064nm泵浦光谱（黑线）。

通过泵浦光和THz脉冲的混频，频率求和的是上转换光束（蓝色），频率求差的光束（红色）也会产生，对于ps脉冲，上转换光谱能更好的从泵浦光中分出来。

目前，THz的宽带、相干探测在科学界广泛应用，许多工业应用要求THz光束在成像之前能在空气或者其他材料中传播。

太赫兹（THz）成像技术测量几何特性概述
武文彬;孙璟宇;王新柯
【期刊名称】《航空科学技术》
【年(卷),期】2015(000)011
【摘要】阐述了太赫兹脉冲成像技术的原理和方法，提出了通过搭建太赫兹透射和反射成像系统，对不同种类的电解质材料进行测量，获取太赫兹时域光谱，选取适当的光谱的信息提取算法。

利用时域光谱中包含的振幅、相位、频率以及偏振等多种信息，实现对电解质材料进行高精度的种类识别和几何形貌表征的方法。

最后对该方法的可行性进行了分析。

【总页数】5页(P98-102)
【作者】武文彬;孙璟宇;王新柯
【作者单位】中航工业北京长城计量测试技术研究所，北京 100095;中航工业北京长城计量测试技术研究所，北京 100095;首都师范大学，北京 100048
【正文语种】中文
【中图分类】TN247
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太赫兹成像技术研究一、引言太赫兹成像技术是一种新兴的成像技术，在医学、安全、文化遗产保护等领域有着广泛的应用前景。

本文将介绍太赫兹成像技术的原理、应用、发展趋势、存在的问题以及对应的解决方案。

二、太赫兹成像技术原理太赫兹波是介于微波和红外线之间的电磁波，其频率在0.1 THz至10 THz之间。

太赫兹波的电磁波长度在物质微观结构尺度范围内，可以穿透许多非金属材料并揭示其内部结构。

太赫兹成像技术是一种通过利用太赫兹波进行成像的方法，可实现基于温度差异和物质不同介电常数的显影方法。

太赫兹成像技术可以利用太赫兹波在障碍物的反射、穿透和散射等特性，对被成像物体的内部结构进行探测。

太赫兹成像技术具有非接触、非破坏和低功率的特点，并且可以穿透非金属和非透明材料，因此在医学、安全和文化遗产保护等领域有着广泛应用。

三、太赫兹成像技术应用1.医学领域太赫兹成像技术在医学领域中被广泛应用，例如，通过太赫兹成像技术可以探测牙齿中的龋洞、蛀牙和血管中的血栓等病变，并且可以提高手术的精度和效率。

太赫兹成像技术还可以用于脑部和胃肠道的成像，以及皮肤疾病的诊断和治疗。

2.安全领域太赫兹成像技术可以检测在行李箱、数码相机等物品中隐藏的危险品，例如爆炸品、毒品和武器等。

3.文化遗产保护太赫兹成像技术可以应用于文物的非破坏性探测和图像重建，例如青铜器的成分分析、古代书画的描摹和唐三彩的断面解剖等。

四、太赫兹成像技术发展趋势1.传感器技术太赫兹成像技术的发展需要更高性能的探测器和放大器。

因此，需要深入研究和改进现有的太赫兹传感器技术，提高其灵敏度、辨别能力和信噪比。

2.成像分辨率太赫兹成像技术的成像分辨率是限制其应用的主要难点。

因此，需要推动太赫兹成像技术的分析技术和图像处理技术的进步，以提高成像的分辨率和准确性。

3.多模态成像技术太赫兹成像技术与其他成像技术的协同利用可以产生更全面和准确的成像结果。

例如，通过太赫兹成像技术和磁共振成像技术的结合可以实现人体器官的三维成像和定位。

THz 技术的应用及展望*王少宏1许景周1汪力2张希成1(1 美国伦斯勒理工学院物理系特洛伊 NY 12180(2 中国科学院物理研究所光物理开放实验室北京 100080摘要自20世纪80年代中期以来,THz 辐射的研究取得了重要的进展.文章介绍和讨论了以THz 辐射为探测光源的时域光谱测量在基础物理、信息材料、化学和生物材料研究中的应用,以及THz 成像和THz 雷达技术在材料研究、安全检查和生物医学等领域的应用前景.关键词 THz 辐射,时域光谱,成像APPLIC ATIONS AND PROS PECTS OF TER AHERTZ TECHNOLOGYWANG Shao Hong 1XU Jing Zhou 1WANG Li 2ZHANG Xi Cheng1(1 De pa rtmen t o f Ph ysic s ,Ren ssela er Polite chn ic Institu te ,Tory ,NY 12180(2 Laboratory o f Optica l Ph ysic s ,Institu te o f Physics ,Ch in ese Ac ad emy o f Scie nce s ,Bei jing 100080,Ch inaAbstract Re markable progress in research on terahe rtz(THzradia t ion has been achieved since the mid 80!s.We re view the applications of time domain spectroscopy with THz radiation as the probe source in basic physic s,infor mation materials science,che mistry and biology,along with the prospects of THz imaging and THz radar applied to ma terials research,security inspec tion and biomedicine.Key words THz radiation,time domain spec trosc opy,imaging* 2000-12-04收到初稿,2001-06-01修回THz 辐射通常指的是波长在1mm ∀100 m (300GHz ∀3THz区间的远红外电磁辐射,其波段位于微波和红外光之间.在20世纪80年代中期以前,由于缺乏有效的产生和检测方法,科学家对于该波段电磁辐射性质的了解非常有限,以致该波段被称为电磁波谱中的THz 空隙.近十几年来超快激光技术的迅速发展,为THz 脉冲的产生提供了稳定、可靠的激发光源,使THz 辐射的机理研究、检测技术和应用技术得到蓬勃发展[1].THz 技术之所以引起广泛的关注,首先是由于该波段电磁波的重要性.物质的THz 光谱(包括发射、反射和透射包含有丰富的物理和化学信息,研究材料在这一波段的光谱对于物质结构的探索具有重要意义.其次,THz 脉冲光源与传统光源相比具有很多独特的性质,其中包括:(1瞬态性:THz 脉冲的典型脉宽在皮秒量级,不但可以方便地进行时间分辨的研究,而且通过取样测量技术,能够有效地抑制背景辐射噪音的干扰.目前,辐射强度测量的信噪比可大于1010.(2宽带性:THz 脉冲源通常只包含若干个周期的电磁振荡,单个脉冲的频带可以覆盖从GHz 至几十THz 的范围.(3相干性:THz 的相干性源于其产生机制.它是由相干电流驱动的偶极子振荡产生,或是由相干的激光脉冲通过非线性光学差频变换产生.(4低能性:THz 光子的能量只有毫电子伏特,因此不容易破坏被检测的物质.这些特点决定了THz 技术存在的价值,并可以预见其巨大的应用潜能.下面分别叙述THz 光谱的若干技术应用.1 THz 技术作为材料的分析和测试手段在THz 技术中,THz 时域谱(THz-TDS是一种非常有效的测试手段.典型的THz 时域谱实验系统主要是由超快脉冲激光器、THz 发射元件、THz 探测和时间延迟控制系统组成,如图1所示.来自超快激光器的具有飞秒脉宽的激光脉冲串列被分为两路.一路作为抽运光,激发THz 发射元件产生THz 电磁波.THz 发射元件可以是利用光整流效应产生THz 辐射的非线性光学晶体,也可以是利用光电导机制发射THz 辐射的赫兹偶极天线.另一路作为探测光与THz 脉冲汇合后共线通过THz 探测元件.由于THz 波的周期通常远大于探测光的脉宽,因此探测光脉冲通过的是一个被THz 电场调制的接收元件.和THz 脉冲的激发方式类似,检测技术也分为两种:(1使用电光(EO晶体作为THz 脉冲接收元件,这里利用了晶体的Pockels 效应,即THz 电场对探测光脉冲的偏振状态进行调制;(2使用半导体光电导赫兹天线作为THz 接收元件,利用探测光在半导体上产生的光电流与THz 驱动电场成正比的特性,测量THz 脉冲的瞬间电场.延迟装置通过改变探测光与抽运光间的光程差,使探测光在不同的时刻对THz 脉冲的电场强度进行取样测量,最后获得THz 脉冲电场强度的时间波形.图1 THz 时域谱测试系统示意图对THz 时间波形进行傅里叶变换,就可以得到THz 脉冲的频谱.分别测量通过试样前后(或直接从试样激发的THz 脉冲波形,并对其频谱进行分析和处理,就可获得被测样品介电常数、吸收系数和载流子浓度等物理信息.THz 测量技术的高信噪比和单个THz 脉冲所包含的宽频带,使得THz 技术能够迅速地对材料组成的微细变化作出分析和鉴定.随着信息技术的发展,目前对光电子材料响应速率的要求已经达到了GHz 甚至THz 的范围.THz 时域光谱技术的非接触测量性质在这一方面具有独特的优势[2],能够对半导体和电介质薄膜及体材料的吸收率和折射率进行快速、准确的测量[3],得到吸收率和折射率在GHz ∀THz 频段精确的分布.特别应该指出的是,THz 脉冲的相干测量技术在获得脉冲电场振幅的同时,也直接测量了脉冲各频率分量的位相,而不需要求助于Kramers-Kronig 关系来间接得出.这一特性使THz 技术尤其适用于材料折射率的检测,这往往是传统的光学方法所难以测量的.在传统的THz 时域谱测量系统的基础上,加入对被测样品的调制,就形成了THz 时域差异谱技术.应用此技术可实现对微米乃至亚微米量级厚度的薄膜进行介电常数的测量[4].THz 时域光谱技术对材料的光学常数测量的精度可高于1%[5].由于许多大分子的振动能级或转动能级间的间距正好处于THz 的频带范围,THz 时域光谱技术在分析和研究大分子(质量数大于100的分子方面具有广阔的应用前景.实验表明,利用THz 时域谱技术进行DNA 鉴别是可能的(见图2[6].此外,THz 还被用来研究某些生化试剂和酶的特性[7],等等.由于探测系统的取样窗口在亚皮秒的时间尺度,当存在强背景辐射时,绝大部分背景噪音信号可以被完全排除,这一特点使THz 时域谱技术在某些场合具有不可替代的作用.例如,在对火焰的研究方面,THz 时域谱技术就是目前仅有的、对非相干辐射不敏感的探测系统[8].图2 不同DN A 样品THz 吸收率随波数的变化[6]在基础物理学研究中,THz 技术同样发挥着重要的作用.由于THz 辐射脉冲的时间宽度在皮秒和亚皮秒的量级,因此THz 技术被广泛应用于超快时间分辨的光谱探测,如半导体和超导体中的超快载流子动力学过程和电声子相互作用过程[9,10],高温超导材料中库伯电子对在临界温度附近的位相相关性的动力学研究[11]等.2 THz 成像技术可见光、X 射线、电子束、中近红外光和超声波是医学诊断、材料分析以及在工业生产等诸多领域广泛应用的主要成像信号源,与以上的光源相比,THz 辐射对于电介质材料具有类似的穿透效果,除了可测量由材料吸收而反映的空间密度分布外,还可通过位相测量得到折射率的空间分布,获得材料的更多信息,这是THz 时域光谱的独特优点.此外,THz 源的光子能量极低,没有X 射线的电离性质,不会对材料造成破坏.因此,THz 成像技术有望在安全检查和医学检查等方面成为X 射线检测的补充手段.THz 成像所依据的基本原理是:透过成像样品(或从样品反射的THz 电磁波的强度和相位包含了样品复介电函数的空间分布.将透射THz 电磁波的强度和相位的二维信息记录下来,并经过适当的处理和分析,就能得到样品的THz 图像.THz 成像系统的构成如图3所示.THz 成像系统的构成和工作原理与THz 时域谱测试系统相似.THz 波被聚焦元件聚焦到样品的某一点土.收集元件则将透过样品(或从样品反射的THz 波收集后聚焦到THz 探测元件上.THz 探测元件将含有位置信息的THz 信号转化为相应的电信号.图像处理单元将此信号转换为图像.图3 THz 成像系统示意图贝尔实验室的一个研究组已成功地应用THz 扫描成像技术拍摄到封装在IC 芯片中的封装金属引线[12].THz 成像技术还可以对半导体材料或超导体材料物理特性的分布特征进行研究,如测量超导电流的矢量场分布图像等[13].THz 成像在生物医学样品中的应用也已经得到了广泛的关注[14,15].THz 的近场成像技术已经使得其分辨率达到了波长以下的尺度.利用近场成像和动态孔径的原理,目前THz 显微成像的分辨率已达到几十微米,实例见图4[16].在图4中,为提高传统THz 显微成像的分辨率,增加了一路控制(gating光,控制光经聚焦照射在半导体中激发光生载流子,使焦点处光生载流子的局部浓度高于未遇控制光的部分,局部浓度高的部分对THz 的阻挡本领偏高,这样就造出一个负的动态小孔 .使用了动态孔径的近场成像系统大大提高了THz 成像的分辨率.在较长的一段时间里,THz 成像技术应用中的障碍之一在于设备复杂昂贵,对图像信息的分析和处理技术也有待进一步实用化.目前,THz系统已经图4(a使用了动态孔径的近场成像系统;(b利用带有动态孔径的近场成像系统扫描出的图片实现了小型化,而连续THz 辐射的产生技术也将使THz 技术不再依赖于昂贵的飞秒激光器.可以乐观地期望,随着技术的发展,THz 成像的应用前景将是非常广阔的.3 应用THz 雷达技术进行敏感探测能否同微波一样,THz 也用来制成雷达 ?能否利用来自目标各层次界面反射的THz 电磁波的波形和时间差信息,探知目标或探测其内部形貌呢?答案是肯定的.图5就是利用上述技术获得的硬币不同层面的反射像.从技术特点上看,由于THz 辐射具有比微波更短的波长以及更为精确的时间检测装置,THz 雷达技术可以探测比微波雷达更小的目标和实现更精确的定位,因而THz 雷达技术有望在军事装备的实验室模拟研制、安全监测和医学检验上发挥其潜力.在实验室,已经利用THz 雷达技术对动物组织的烧伤进行了探测,并且可以对烧伤深度和程度作出标定,以辅助诊断皮肤的烧伤程度[2].综上所述,作为一种新兴的光谱分析手段,THz 技术由于光源本身和探测技术所具有的特点,在时域光谱研究和应用等领域正呈现出蓬勃的发展趋势,在基础研究、信息和光电子材料的检测、化学和图5 利用THz发射接收装置测量硬币的逐层像(aTHz发射接收装置成像系统图;(b硬币的THz逐层成像和光学像的比较(图中纵、横坐标的单位为cm生物样品的分析鉴定、生物医学、物体内部逐层探测,乃至现代通信技术等领域都展现出巨大的应用潜力.参考文献[1]Verghese S,McIn tos h K A,Brown E R.IEEE Tran s.Mic rowaveTh.Tech.,1997,45:1301[2]Mittleman D M,Gup ta M,Neela mani R e t 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太赫兹超分辨率成像研究进展曹丙花 张宇盟 范孟豹 孙凤山 刘林Research progress of terahertz super-resolution imagingCAO Bing-hua, ZHANG Yu-meng, FAN Meng-bao, SUN Feng-shan, LIU Lin引用本文:曹丙花,张宇盟,范孟豹,孙凤山,刘林. 太赫兹超分辨率成像研究进展[J]. 中国光学, 优先发表. doi: 10.37188/CO.2021-0198 CAO Bing-hua, ZHANG Yu-meng, FAN Meng-bao, SUN Feng-shan, LIU Lin. Research progress of terahertz super-resolution imaging[J]. Chinese Optics, In press. doi: 10.37188/CO.2021-0198在线阅读 View online: https:///10.37188/CO.2021-0198您可能感兴趣的其他文章Articles you may be interested in超分辨率成像荧光探针材料应用进展Advances in application of materials of super-resolution imaging fluorescent probe中国光学. 2018, 11(3): 344 https:///10.3788/CO.20181103.0344基于太赫兹量子级联激光器的实时成像研究进展Progress in real-time imaging based on terahertz quantum-cascade lasers中国光学. 2017, 10(1): 68 https:///10.3788/CO.20171001.0068太赫兹数字全息术的研究进展Recent advances in terahertz digital holography中国光学. 2017, 10(1): 131 https:///10.3788/CO.20171001.0131结构光照明超分辨光学显微成像技术与展望Structured illumination super-resolution microscopy technology: review and prospect中国光学. 2018, 11(3): 307 https:///10.3788/CO.20181103.0307双色荧光辐射差分超分辨显微系统研究Dual-color fluorescence emission difference super-resolution microscopy中国光学. 2018, 11(3): 329 https:///10.3788/CO.20181103.0329室内人体隐匿物被动太赫兹成像研究进展Overview of passive terahertz imaging systems for indoor concealed detection中国光学. 2017, 10(1): 114 https:///10.3788/CO.20171001.0114文章编号 2095-1531（xxxx ）x-0001-13太赫兹超分辨率成像研究进展曹丙花1 *，张宇盟1，范孟豹2，孙凤山2，刘　林3（1. 中国矿业大学 信息与控制工程学院, 江苏 徐州 221000；2. 中国矿业大学 机电工程学院, 江苏 徐州 221000；3. 北京航天计量测试技术研究所, 北京 100076）摘要：目前太赫兹(Terahertz, THz)成像技术在许多领域被视为最前沿技术之一，并在近二十年的发展中取得了巨大进步。

摘要摘要太赫兹散射特性是表征目标对太赫兹波散射能力的重要参数，通过对目标进行太赫兹散射特性的测量就可以为太赫兹雷达设计、目标跟踪等提供有意义的指导。

另外，通过测量缩比模型在太赫兹频段下的散射特性可以得到全尺寸目标在微波波段的散射特性。

本论文通过物理光学法对不同平板目标进行了简单的仿真。

为了提高测量速度减少重复操作，设计并开发了2.52THz散射特性测量控制软件。

实现了控制目标平动和转动、对信号进行采集并实时显示、保存数据等功能，并对软件进行了模拟测试。

本论文首先对2.52THz后向散射特性测量系统的校准目标进行了测量。

测量的系统的信噪比为6.10dB。

研究了不同粗糙度铣加工的方板、矩形板、圆盘和抛物面体0°~3°的2.52THz后向散射特性。

分析了21种尺寸、4种粗糙度等参数对目标散射特性的影响。

测量与仿真对比误差约为±2.5dB。

本论文对不同粗糙度喷砂加工的方板、矩形板、圆盘及抛物面体进行了0°~3°范围内的2.52THz后向散射特性测量实验。

研究了15种尺寸、6种粗糙度等参数对目标太赫兹散射特性的影响。

测量与仿真对比误差约为±3dB。

测量了飞机和小车的缩比模型360°范围的2.52THz散射特性曲线。

关键词：太赫兹；散射特性；测量；粗糙度AbstractAbstractTerahertz scattering properties is a very important index to represent the target’s scattering ability of terahertz.The measurements of target terahertz scattering properties can provide significative guidance to terahertz radar design and target tracking. By the measurements of scale model terahertz scattering properties, the target scattering properties in microwave can be obtained.The simulation of measured targets is carried out in this thesis by physical optics. The 2.52 terahertz scattering properties measurements controlling software is designed and developed in order to increase the measurement rate and decrease repetitive actions. It can control the target to translate and rotate, collect real-time signal and display it, save data. We finished the simulation test of this software.First, we measured the calibration target of 2.52THz back scattering properties measurement system in this thesis. The signal to noise ratio of measurement system reaches 6.10dB. We studied different roughness square, rectangle, circle and paraboloid plates which are milling processed method 2.52THz back scattering properties on 0°~3°. We studied the influence of 21 kinds of size and 4 kinds of roughness on target scattering peoperties The difference of measurement and simulation is about 2.5dB.We conduct the 2.52THz back scattering properties experiment on sand blasting square, rectangle, circle and paraboloid plates on 0°~3°.We studied the influence of 15 kinds of size and 6 kinds of roughness on target scattering peoperties. The difference of measurement and simulation is about 3dB. We measured scale models of aircraft and car 2.52THz scattering properties curves on 0°~360°.Keywords: terahertz, scatterting properties, measurements, roughness目录目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1课题背景及研究的目的和意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.2.1 国外研究现状 (1)1.2.2 国内研究现状 (6)1.2.3 国内外发展状况总结 (10)1.3本文主要研究内容 (11)第2章太赫兹散射特性仿真及测控软件开发 (13)2.1理想目标后向散射特性仿真实验 (13)2.1.1 仿真原理及方法介绍 (13)2.1.2 矩形板仿真结果及分析 (15)2.1.3 方形板仿真结果及分析 (16)2.1.4 圆盘仿真结果及分析 (18)2.2太赫兹后向散射特性控制测量软件开发 (20)2.2.1 自动控制测量软件的设计 (20)2.2.2 软件界面 (22)2.2.3数据采集、显示、保存模拟测试结果及分析 (25)2.3本章小结 (27)第3章不同粗糙度铣加工目标散射特性研究 (28)3.1测量系统介绍 (28)3.1.1 实验光路图及测量方法介绍 (28)3.1.2 校准目标测量研究 (29)3.1.3 系统信噪比测量 (31)3.2目标实际粗糙度的测量 (32)3.2.1 表面粗糙度的定义及测量方法 (32)3.2.2 表面粗糙度测量结果 (33)3.3方形板实验结果及分析 (34)3.4矩形板实验结果及分析 (40)3.5圆盘测量结果及分析 (44)目录3.7本章小结 (52)第4章不同粗糙度喷砂加工目标散射特性研究 (53)4.1喷砂目标实际粗糙度测量结果 (53)4.2不同形状目标测量结果及分析 (54)4.2.1 方形板实验结果及分析 (54)4.2.2 圆盘实验结果及分析 (55)4.2.3 矩形板实验结果及分析 (60)4.2.4 抛物面体实验结果及分析 (64)4.3复杂目标体的散射特性实验研究 (67)4.4本章小结 (68)结论 (68)参考文献 (71)攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 (75) (76)致谢 (77)第1章绪论1.1 课题背景及研究的目的和意义太赫兹波指的是频率介于0.1~10.0THz的电磁波，在光谱图中其位于微波频段和红外频段之间。

太赫兹成像技术的研究与发展一、前言在当今社会，科技突破日新月异。

各种新技术不断推陈出新。

太赫兹成像技术便是其中之一。

太赫兹成像技术是非接触的、无损伤的成像方法，能够取得具有物质组成、晶体结构、化学反应和动力学过程等信息的成像。

近年来，太赫兹成像技术发展迅速，在各个领域得到广泛应用，成为研究热点之一。

二、太赫兹成像技术的概念与原理太赫兹成像技术是一种利用太赫兹波进行成像的技术。

太赫兹波位于电磁波谱中介于微波和红外线之间的频率段，波长为0.1-1mm。

太赫兹波能够渗透不透明材料、不伤害生物细胞，以及可在水、氧气等介质中传输，使其被应用于生物、化学、信息与安全等多个领域。

太赫兹成像技术是利用太赫兹波与物质的相互作用来进行成像的技术。

太赫兹波与物质相互作用的主要机制有吸收、散射和反射等。

吸收和散射是太赫兹波与物质相互作用的主要机制，也是太赫兹成像的重要原理。

太赫兹波通过样品，与样品相互作用后，经由检测系统，收集到太赫兹波样品的反射、透射和散射波等信息，形成太赫兹图像。

因此，太赫兹成像技术涉及到太赫兹波的发生与检测，样品与太赫兹波的相互作用等诸多问题。

三、太赫兹成像技术的应用领域1.生物医学领域太赫兹成像技术拥有非侵入性、高分辨率等优点，为生物医学领域提供了很大的应用前景。

太赫兹成像技术可以用于肿瘤检测、医学诊断，还有相关的生物物质分析。

例如，在肿瘤检测方面，太赫兹成像技术可以不必侵入人体进行肿瘤扫描；在医学诊断方面，太赫兹成像技术可以检测肌肉骨骼损伤的精细度等，为更好实现早期诊断提供技术支持；在生物物质分析方面，太赫兹成像技术可以结合光谱学技术，检测生物样品中的蛋白质、核酸等成分，增强对生物样品的认识。

2.材料检测领域太赫兹成像技术可以用于非破坏性检测材料的内部及表面缺陷等，改善现有的检测技术匹配度、精度和效率等问题。

例如，在材料表面检测方面，太赫兹成像技术可以检测材料表面缺陷、腐蚀、磨损等，为有效防治材料老化和损伤的发生提供技术，进一步优化材料生命周期；在材料内部检测方面，太赫兹成像技术可以探测材料的物质组成、颗粒分布、结构等，对材料的质量进行全面评估。

图像处理中分辨率的选取及应用
韦军;赵飞;冉彦中
【期刊名称】《实验技术与管理》
【年(卷),期】2008(025)009
【摘要】分辨率的合理选取是影响图像效果的一个重要因素.该文在明晰分辨率概念的基础上,就扫描、处理、输出等的图像处理过程中分辨率的选取方法作了探讨,提出了分辨率选取的一般方法.
【总页数】3页(P49-51)
【作者】韦军;赵飞;冉彦中
【作者单位】吉林大学,农学部网络与教育技术中心,吉林,长春,130062;吉林大学,军需科技学院,吉林,长春,130062;吉林大学,农学部网络与教育技术中心,吉林,长春,130062
【正文语种】中文
【中图分类】TN911.73
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