行业解决方案
药品检测
随着时代的进步,药品的研发速度也越来越快,市场上药品的种类也越来越多。医疗事业的发展一方面提升了我国的医疗水平,但是另一方面也带来了新的药品安全问题。为了提高药品的安全,就必须要对药品进行严格的质量检测,以此来保障药品的质量。但是,由于一些现实原因,目前药品检测还存在很多的缺陷,药品检测的质量不高,而这也导致了药品市场的混乱,影响着大众的用药安全。太赫兹波的频谱范围对应很多大分子的振动与转动能级,不同物质在太赫兹波段都具有其唯一的特征吸收峰,可以以此对很多药品中特定物质进行定性与定量检测。下图为几丁质(CHT)在太赫兹波段吸收系数的实测值,可以看到其在0.82THz、1.37 THz、1.54
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生物医学检测与研究
当前很多如X光等医学检测手段都会产生很强的电离辐射,对人体和生物具有一定危害性,而太赫兹波能量低,其光子能量只有meV量级,对活体组织而言是完全无害的,加之太赫兹波的独特性使生物医学领域的应用前景非常广阔,如皮肤癌的诊断和治疗、活体生物组织的检测研究等。下图为利用折射率的不同来区分正常和髓鞘结构缺陷的小鼠脑组织,可以看到病变的小鼠脑组织对于太赫兹波的折射率要明显高于正常的小鼠脑组织。
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食品及农产品检测
食品安全问题关系人民群众的身体健康和生命安全,长期以来一直是政府工作的重中之重,也是广大群众关注的焦点。鉴于当前农产品质量检测方法的不足,探索新的快速准确的自动检测方法是迫切需要的。当前,食品和农产品质量的检测技术仍然存在速度慢、效果不能满足需求、成本高等缺陷。THz波所具有的独特优势(水强吸收、无损、速度快等)使得THz时域光谱技术在食品品质和农产品质检方面也大有用武之地。例如可以利用THz波的强吸水特性测量食品中的水含量;利用瘦肉和脂肪对不同的THz波吸收特性对肉制品的质量进行检验;利用不同添加剂的THz光谱特性对食品添加剂进行鉴别;对地沟油进行识别。下图为某植物毒素的太赫兹光谱测试图,可
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公共安全
公共安全领域一直都是社会主义和谐社会建设的重中之重,利用THz辐射可以穿透非极性物质的特性,太赫兹时域光谱技术非常适合用于对隐藏在各种包裹中的危险品进行检测。可以对各种生化危险品的太赫兹光谱进行分析,建立对应的危险品太赫兹光谱库,可以实现对危险品的快速检测。同时,太赫兹时域光谱仪可以做到比较小的体积,方便在外场进行实时检测。下图为奥克托今(HMX)的太赫兹波吸收系数测试图,可以看到其在0.97THz、1.79 THz、2.51 THz、2.91 THz频率处具有明显的吸收峰,可以此对其进行识别。
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毒品检测
冰毒、吗啡、海洛因等常见的毒品物质在太赫兹波段也具有其独有的特征吸收峰,可以利用太赫兹的独特穿透性对与隐藏在包裹、信封、衣服内的毒品进行检测识别。下图为冰毒的太赫兹吸收系数测试谱,可以看到在1.11 THz、1.42THz频率处具有明显的特征吸收峰。
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化学及相关领域
每种分子都有特定的振动和转动能级,通常物质的分子内振动主要在中红外波段。但分子之间弱的相互作用如氢键、大分子的骨架振动构型弯曲、偶极子的旋转和振动跃迁以及晶体中晶格的低频振动吸收频率则位于THz波段,这些振动所反映的分子结构及相关环境信息在THz波段具有不同吸收峰,分子的这些光谱特征使得利用时域光谱技术鉴别化合物结构、构型及环境对其状态的影响成为可能。下图为氯化汞的太赫兹吸收系数测试谱,可根据其在0.97THz、1.17THz频率处的特征吸收峰对其进行识别。
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环境检测
当前环保问题成为全民及政府关注的重点,部分气体分子在太赫兹波段也具有特殊的吸收与折射特性,可以此对大气环境中的有害气体及污染物进行检测。下图为氯气的纳氏吸收系数测试谱图,可以看到其在0.59、1.16、1.21、1.76、1.81THz频率处具有明显特征吸收峰。
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涂层检测
每种分子都有特定的振动和转动能级,通常物质的分子内振动主要在中红外波段。但分子之间弱的相互作用如氢键、大分子的骨架振动构型弯曲、偶极子的旋转和振动跃迁以及晶体中晶格的低频振动吸收频率则位于THz波段,这些振动所反映的分子结构及相关环境信息在THz波段具有不同吸收峰,分子的这些光谱特征使得利用时域光谱技术鉴别化合物结构、构型及环境对其状态的影响成为可能。下图为氯化汞的太赫兹吸收系数测试谱,可根据其在0.97THz、1.17THz频率处的特征吸收峰对其进行识别。
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