中国计量大学太赫兹技术与应用研究所

太赫兹波器件、传输与系统

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太赫兹波器件是操纵太赫兹波各项参数的元件,是太赫兹波技术应用的基础。但是由于自然界中缺乏相应的材料,太赫兹波段不像光波段那样具有大量成熟的基础元件。

周期性人工电磁材料如光子晶体、超材料及超表面的出现为太赫兹波的操控提供了新的途径。通过人工设计的超材料或超表面器件,具有远超自然媒质的功能或电磁等效参数,可以制造出自然界中没有的操控器件。

太赫兹波成像技术及应用

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太赫兹波可以透过塑料、衣物等非极性物体,及由于太赫兹波光子能量小,不会对细胞产生电离作用,因而太赫兹成像可以用于材料和结构的无损探伤和机场安检等多种领域。

太赫兹波成像分为透射成像和反射成像两种方式,可以获取被测物体内部的二维或三维结构。

太赫兹波与生物分子相互作用机理及应用

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太赫兹辐射一般不会引起化学共价键的断裂和重建,但它可以引起大分子振动转动能级的激发,造成这些分子空间构象的变化,影响甚至改变生物大分子之间的相互作用。

利用超短激光脉冲和太赫兹光谱技术,可以研究蛋白质结构的毫秒到亚皮秒量级的动力学过程,从而揭示出有机大分子的具体结构。

太赫兹波谱材料特性测试及应用

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很多大分子的振动谱或转动谱落在太赫兹波段(指纹谱),因此可以作为物质识别的重要依据。利用太赫兹波谱技术,可以对其分子结构进行研究,分辨其他光谱技术无法分辨的同素异构体、晶型等。