药品及掺蜡沥青的太赫兹时域光谱研究

论文摘要

太赫兹（THz）辐射波是指电磁波谱里很窄的一段电磁波，其频率介于微波和红外光之间。20世纪80年代以来，超快激光技术取得了迅速发展，使得飞秒脉冲激光器成为产生THz辐射最稳定最可靠的激发光源，带动了整个THz科学技术的发展与应用。THz时域光谱技术是一种新兴的相干性测量技术，以其皮秒量级的时间分辨率，高信噪比，以及不依赖克拉默斯-克勒尼希色散关系就能获得折射率信息等技术优势而备受人们青睐。所以近年来有关THz时域光谱技术的研究与应用也越来越多，本论文就是其一。本论文以实验为主，利用华中科技大学国家光电实验室太赫兹研究中心的Mini-Z频谱仪和THz-TDS系统分别制备了多组医药药品和掺蜡沥青的样品，并对其进行了THz时域光谱、频谱、吸收谱、折射率谱的测量、研究和分析。由于许多物质分子的振动转动能级差落在THz波段，所以物质分子的THz谱存在特征吸收峰，通过识别有效频率范围，特征吸收峰，就能有效地实现物质识别鉴定，质量安全检测。本论文所测得的药品THz光谱不仅可作为指纹谱用于物质种类识别，而且对丰富材料的光谱数据库有一定的意义。鉴于传统的蒸馏法吸附法，本论文尝试性地提出用太赫兹时域光谱技术研究沥青含蜡量问题，定性地分析了THz时域波形峰值衰减、峰值延迟与石蜡含量的关系，继而能根据THz时域波形判断沥青产品含蜡量是否合格，完成质量监测。最后，在样品制备的优化方案上，提出了采用蒸馏法分离石蜡然后回掺入沥青测量沥青含蜡量更严格的想法。通过本论文的研究表明THz时域光谱技术在物质识别，质量检测等方面有巨大的应用潜力。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 太赫兹辐射简介
• 1.2 太赫兹波的特点以及太赫兹技术面临的问题
• 1.3 药品安全检测
• 1.4 沥青含蜡量问题的研究与发展
• 1.5 论文结构安排
• 2 太赫兹时域光谱技术理论与实验
• 2.1 太赫兹时域光谱技术理论
• 2.2 太赫兹时域光谱实验系统
• 2.3 本章小结
• 3 药品的太赫兹谱测量分析
• 3.1 药品样品制备
• 3.2 Mini-Z 频谱仪
• 3.3 样品测试结果分析
• 3.4 本章小结
• 4 沥青样品的太赫兹谱测量分析
• 4.1 沥青组成成分
• 4.2 传统测定沥青含蜡量的方法
• 4.3 样品制备
• 4.4 测试分析
• 4.5 本章小结
• 5 总结与展望
• 致谢
• 参考文献