自由空间电光取样太赫兹探测系统

美国科研人员开发出了首个集成太赫兹（THz）固态收发器，新设备比目前使用的太赫兹波设备更小，功能更强大。相关研究成果发表在最新一期的《自然·光子学》杂志上。　　太赫兹技术是近年来十分热门的一个研究领域，2004年被评为影响世界未来的十大科技之一。美国能源部桑迪亚国家实验室的研究人员将同一块芯片上的探测器和激光器结合在一起，制造出了该接收设备。在实验中，研究人员将一个小的肖特基二极管嵌入一个量子级联激光器（QCL）的脊峰波导空腔中，让能量能够从量子级联激光器内部的磁场直接到达二极管的阴极，而不需要光耦合通路。这样，研究人员就不需要再为制造这些收发器等设备所需要的光学“零件”如何定位而“抓耳挠腮”了。　　新的固态系统利用了太赫兹波发出的频率。太赫兹波是指频率在0.1THz—10THz范围的电磁波，介于微波与红外之间，它能够穿透非金属材料，从而为安检、医学成像提供新的手段，在物体成像、医疗诊断、环境检测、通讯等方面具有广阔的应用前景。　　量子级联激光器是产生太赫兹辐射的重要器件之一，科学家于2002年演示了半导体太赫兹量子级联激光器。太赫兹量子级联激光器的一个优势在于其能够同其他组件一起被整合在同一个芯片上。然而，此前要想装配出灵敏的相干收发器系统，研究人员需要将零散的、并且常常是巨大的组件组合到一起。而现在，研究人员只是将太赫兹量子级联激光器和二极管混频器整合在一个芯片上，就可以组成一个简单实用的微电子太赫兹收发器。　　研究人员也证明，新的太赫兹集成设备能够执行以前组件零散的太赫兹系统的所有基本功能，例如传输相干载波、接受外部信号、锁频等。

昨晚的北京经历了过年最后的疯狂，烟花爆竹不断，仿佛回到了年三十。今天的天气依然不错，进入新闻短评，欢迎大家讨论!　　从太赫兹安检技术延伸看安检技术　　新闻链接：http://www.instrument.com.cn/news/20120206/073687.shtml　　今天看到一条新闻“我国太赫兹安检技术研究取得进展”，新闻中提到“说该项技术样机将于年内面世，快速准确地检测出是否有人携带武器、毒品、爆炸物等违禁品，并且该技术对人体更加安全。”　　对于太赫兹技术，我不是专家，没有发言权。但作为一名每天都要接受安检检测的普通人，我希望安检技术能够更简便，同时更快速，当然对人体安全是首要的。不知道这种太赫兹安检技术能否能满足我这样的需求。　　目前，我们接触到最多的安检技术就是基于X射线技术的安检机，这种技术通过对包内物成像后，再由工作人员来进行判断。对我而言，我觉得他最大的缺点就是太慢了，太繁琐，特别在地铁口，导致很多人不愿意按规则接受安检。　　其次是金属探测器，在飞机场安检时，手持的，在人体上移动的仪器就是金属探测器。这类仪器故名思议只能对金属危险品可以检测。对我而言，这个速度还是比较快的。　　第三是Smiths Detection的基于离子迁移谱技术的毒品痕量检测仪，我在成都机场曾经接受过此检测。这项技术进行检测，是通过一个与仪器匹配的试纸现在行李上进行触碰，而后将试纸放入仪器中进行检测。我对这项安检技术体验较好，第一速度很快，第二受检者基本不需要有任何的配合。　　第四是基于拉曼光谱的安检技术。前三种技术，我在生活中都切身体验过，而唯独这项技术我只在仪器展会上看到过演示。测量是通过探头对可疑的物品(如粉末或瓶装液体)的触碰，然后通过与数据库中的毒品物谱图相对比而进行判断，速度也比较快。　　以上四种技术都有各自所专注的一方面，新的太赫兹技术据报道看可以满足现有技术的所有能满足的各种需求，不知道是否如此，欢迎大家讨论?另大家有没有亲身经历过别的或了解到别的技术?也欢迎提供。

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我有个问题，为什么太赫兹的穿透能力会很强？能有多强？

为研制太赫兹设备与操控系统开辟了广阔舞台 中国科技网讯 在电磁波谱中，太赫兹波段是当前最热的研究范围之一。据美国物理学家组织网5月2日报道，美国圣母大学通过实验证明了利用石墨烯原子层可以有效操控太赫兹电磁波，并制作了一台基于石墨烯材料的太赫兹调制器样机，为开发紧密高效且经济的太赫兹设备与操作系统开辟了广阔舞台。相关论文近日发表在《自然·通讯》杂志上。 人们每天都在用着电磁能量，看电视、听广播、用微波炉做爆米花、用手机通话、拍X光片等，电子产品和无线电设备中的能量大部分是以电磁波形式传输的。太赫兹波处于微波和可见光频率之间，在日常生活中有着重要应用。比如在通讯设备中，用太赫兹波能携带比无线电波或微波更多的信息；在拍X光片的时候造成的潜在伤害更小，所提供的医学和生物图像分辨率也比微波更高。 “太赫兹技术前景光明，但一个最大的瓶颈问题是缺乏有效的材料和设备来操控这些能量波。如果有一种天然二维材料能对太赫兹波产生明显反应，而且可以调节，就给我们设计高性能太赫兹设备带来了希望。而石墨烯正是理想的材料。”圣母大学电学工程系研究生贝拉迪·森赛尔-罗德里格斯说，石墨烯是仅有一个原子厚度的半导体材料，具有独特的电学、机械力学和热学性质，在诸多领域都有着潜在的应用价值，如最近开发的快速晶体管、柔性透明电子产品、光学设备，以及目前正在开发的太赫兹主动元件。 研究小组演示了他们用于概念论证而制作的第一台样机，这台基于石墨烯材料的调制器，可在石墨烯内部实现带内跃迁，是目前唯一能做到这一点的太赫兹设备。 该校电学工程系副教授邢慧丽（音译）指出，石墨烯自发现以来，一直被当作新研究的理想平台，但至今它在现实中还很少应用，操控太赫兹波就是其应用之一。在2006年时，他们曾想用二维电子气体来操控太赫兹波，去年他们论证了基于石墨烯的高性能设备，今年是首次通过实验证明了这种设备，并将进一步开展研究。（记者 常丽君） 《科技日报》（2012-05-04 二版）

中文名称: 赫兹 　 外文名: H．R．——Heinrich Rudolf Hertz 　 生卒年: 公元1857-1894 　 洲: 欧洲 　 国别: 德国 　 省: 汉堡 　 赫兹，德国物理学家。1857年2月22日生于汉堡。父亲为律师，后任参议员，家庭富有。赫兹在少年时期就表现出对实验的兴趣，12岁时便有了木工工具和工作台，以后又有了车床，常常用以制作简单的实验仪器。1876年赫兹入德累斯顿工学院学习工程，由于对自然科学的爱好，转入慕尼黑大学学习数学和物理，第二年又转入柏林大学，在H．von亥姆霍兹指导下学习并进行研究工作。在随赫尔姆霍兹学习物理时，受赫尔姆霍兹的鼓励研究麦克斯韦电磁理论。赫兹决定以实验来证实韦伯与麦克斯韦理论谁的正确。依照麦克斯韦理论，电扰动能辐射电磁波。赫兹根据电容器经由电火花隙会产生振荡原理，设计了一套电磁波发生器，赫兹将一感应线圈的两端接于产生器二铜棒上。当感应线圈的电流突然中断时，其感应高电压使电火花隙之间产生火花。瞬间后，电荷便经由电火花隙在锌板间振荡，频率高达数百万周。由麦克斯韦理论，此火花应产生电磁波，于是赫兹设计了一简单的检波器来探测此电磁波。他将一小段导线弯成圆形，线的两端点间留有小电火花隙。因电磁波应在此小线圈上产生感应电压，而使电火花隙产生火花。所以他坐在一暗室内，检波器距振荡器10米远，结果他发现检波器的电火花隙间确有小火花产生。赫兹在暗室远端的墙壁上覆有可反射电波的锌板，入射波与反射波重迭应产生驻波，他也以检波器在距振荡器不同距离处侦测加以证实。赫兹先求出振荡器的频率，又以检波器量得驻波的波长，二者乘积即电磁波的传播速度。正如麦克斯韦预测的一样。电磁波传播的速度等于光速。1887年11月5日，赫兹在寄给亥姆霍兹一篇题为《论在绝缘体中电过程引起的感应现象》的论文中，总结了这个重要发现。1888年，赫兹的实验成功了，麦克斯韦理论也因此获得了无上的光彩。在发现电磁波不到6年，意大利的马可尼、俄国的波波夫分别实现厂无线电传播，并很快投人实际使用。其他利用电磁波的技术，也像雨后春笋般相继问世。无线电报（1894年）、无线电广播（1906年）、无线电导航（1911年）、无线电话（1916年）、短波通讯（1921年）、无线电传真（1923年）、电视（1929年）、微波通讯（1933年）、雷达（1935年），以及遥控、遥感、卫星通讯、射电天文学……它们使整个世界面貌发生了深刻的变化。1880年他以纯理论性工作的《旋转导体电磁感应》论文获得博士学位，成为亥姆霍兹的助手。1883年到基尔大学任教。1885～1889年任卡尔斯鲁厄大学物理学教授。赫兹还通过实验确认了电磁波是横波，具有与光类似的特性，如反射、折射、衍射等，并且实验了两列电磁波的干涉，同时证实了在直线传播时，电磁波的传播速度与光速相同，从而全面验证了麦克斯韦的电磁理论的正确性。并且进一步完善了麦克斯韦方程组，使它更加优美、对称，得出了麦克斯韦方程组的现代形式。此外，赫兹又做了一系列实验。他研究了紫外光对火花放电的影响，发现了光电效应，即在光的照射下物体会释放出电子的现象。这一发现，后来成了爱因斯坦建立光量子理论的基础。1889～1894年接替R．克劳修斯的席位任波恩大学物理学教授。1894年1月1日因血液中毒在波恩逝世，年仅36岁。为了纪念他在电磁波发现中的卓越贡献，后人将频率的单位命名为赫兹。相关研究领域：数学、物理学，特别是在电磁学方面。在赫兹以前，由法拉第发现、麦克斯韦完成的电磁理论，因为未经系统的科学实验证明，始终处于“预想”阶段。把天才的预想变成世人公认的真理，是赫兹的功劳。同时，赫兹在人类历史上首先捕捉到电磁波，使假说变成现实。相关作品:1、《论在绝缘体中电过程引起的感应现象》2、《论动电效应的传播速度》3、《论电力射线》

[color=#444444]求助!我最近测试了太赫兹时域光谱，只得到了时间和电场强度的数据，请问如何处理成折射光谱和吸收光谱的数据?[/color]

太赫兹谱测量有些什么商用仪器

那里可以找到太赫兹技术的相关资料

[align=center][img=,500,109]https://img1.17img.cn/17img/images/202403/uepic/1bf362c7-d04f-4598-abef-b156b7517a65.jpg[/img][/align]太赫兹波在通讯和成像等方面颇具应用价值。强场超快激光与物质非线性相互作用是产生太赫兹波的重要方式之一。等离子体、气体、晶体等太赫兹产生介质相关的实验与理论研究较为充分。然而，液体水是很强的太赫兹波吸收介质，尚未有其产生太赫兹波的报道。2017年，实验发现，液体薄膜厚度或液体束直径降到微米量级时，太赫兹波的辐射大于吸收。这开启了液体太赫兹波研究的新方向。近年来，液体太赫兹波领域有实验报道，但实验观测到的较多现象均与其他介质的结果不同。例如：单色激光场可以有效地产生液体太赫兹波，而气体介质需要特定相位差的双色激光；液体太赫兹波的产率与驱动激光的能量是正比关系，而气体介质中是平方关系；在一定范围内液体太赫兹波的产率随激光的脉冲宽度的增加而增加，而气体介质相反；在双色激光的驱动下，液体太赫兹波出现非调制信号，在气体介质中却未见类似信号。复杂无序的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相[/color][/url]体系的理论研究一直是难题，以上现象难以用已有理论来解释。科研人员只能基于之前的等离子体模型和界面效应等，来解释一些高光强下的宏观实验结果。近日，中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员卞学滨和博士研究生李正亮，提出了产生液体太赫兹波的位移电流模型，可以系统解释上述实验观测到的系列反常现象。该微观机制模型的物理图像如图所示：液体的无序结构使得电子波包局域化，同时不同分子的外层电子的能量受到环境的影响而发生移动，在强场激光的作用下不同分子的外层电子发生跃迁，产生非对称体系的位移电流。这些跃迁的能量差在太赫兹能量区域，进而辐射出太赫兹波。同时，该工作表明原子核的量子效应起到关键作用，并预言太赫兹辐射可以研究液体的同位素效应。[align=center][img=,500,140]https://img1.17img.cn/17img/images/202403/uepic/ab7bd8de-a34e-46d4-8c18-af8e57f38952.jpg[/img][/align]关于液体中激光诱导太赫兹（THz）辐射的实验研究取得了长足进展。液体太赫兹显示出许多不同于气体和等离子体太赫兹的独特特征。例如，液体太赫兹可以通过单色激光有效产生。驱动脉冲持续时间越长，产生率越高。它还与激发脉冲能量成线性关系。在双色激光场中，测量到了意想不到的未调制太赫兹场，其对驱动激光能量的依赖性与调制太赫兹波完全不同。然而，由于难以描述复杂无序液体中的超快动力学，其潜在的微观机制仍不清楚。在此，提出了一个位移电流模型并且理论成功地再现了实验观测结果。此外，理论上还可进一步用于研究太赫兹辐射在 H[font=等线][sub][size=13px]2[/size][/sub][/font]O 和 D[font=等线][sub][size=13px]2[/size][/sub][/font]O 中的核量子效应。这项工作为研究块状液体中太赫兹辐射的起源提供了基本见解。上述成果是卞学滨团队在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相[/color][/url]强场超快动力学研究领域继高次谐波统计涨落模型之后的又一理论进展。相关研究成果以Terahertz radiation induced by shift currents in liquids为题，发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划等的支持。[align=center][img=,500,407]https://img1.17img.cn/17img/images/202403/uepic/abaa2b75-02df-446e-b97d-f1ac0f39ce5b.jpg[/img][/align][align=center]液体太赫兹波产生的原理图[/align][来源：仪器信息网] 未经授权不得转载[align=right][/align]

[font=宋体][font=宋体]太赫兹泛指频率在[/font][font=Times New Roman]0.1THz[/font][font=宋体]到[/font][font=Times New Roman]10THz[/font][font=宋体]波段内的电磁波，位于红外和微波之间。[/font][/font][font='Times New Roman'][font=宋体]太赫兹光谱具有很宽的带宽[/font][/font][font=宋体]（[/font][font='Times New Roman']0.1 ~10TH[/font][font=宋体][font=Times New Roman]z[/font][font=宋体]），动态范围大，具有大于[/font][font=Times New Roman]10[/font][/font][sup][font=宋体][font=Times New Roman]5[/font][/font][/sup][font=宋体]的高信噪比；具有瞬态性，可以进行时间分辨光谱的研究；[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]太赫兹光谱[/font][/font][font=宋体]光子能量低，穿透性强，适合于生物组织的活体检查。但存在仪器价格非常昂贵，分析检测环境要求高等缺点。而[/font][font=宋体][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]则对分析环境要求较低，受环境因素影响小；此外，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器价格便宜，尤其是[/font][font=Times New Roman]CCD[/font][font=宋体]型微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]，且仪器性能稳定，具有较好的环境抗干扰能力，适用于工业生产场景的检测应用。[/font][/font]

气象火箭探测　　　　用火箭携带仪器对中高层大气进行探测。探测高度主要在30公里以上，80公里以下自由气球所达不到的高度。探测项目包括温度、密度、气压、风向和风速等气象要素，以及大气成份和太阳紫外辐射等。当火箭达到顶端时，抛射出探空仪， 利用丝绸或尼龙制成的降落伞使仪器阻尼下落，可探测20─70公里高度的气象要素，如果火箭上升到顶端，放出金属化尼龙充气气球或尼龙条带或其它轻质材料，用精密雷达跟踪，可探测30─100公里上空风、密度，再推算出温度、气压等气象要素。此外，还有用取样火箭测定大气成份和臭氧含量等，以及用火箭来研究电离层、太阳紫外辐射等。 由于火箭飞行的高度,一般可达100公里以上，因此延伸了无线电探空仪的探测高度。气象火箭的探测资料可供研究中层大气以及宇航和导弹发射等方面使用。虽然利用气象火箭探测大气的工作从第二次世界大战末期才开始，但到1968年已发展成了全球性的火箭探测协作网，其中许多测站都定期发射火箭，交换探测资料，对比探测仪器。　　气象火箭一般可分箭锥（箭头）、设备舱和尾段3部分。箭锥内部安装探测仪器,设备舱内安装阻尼降落伞和电路抛射系统，尾段安装有火箭发动机和燃料舱，火箭后部还装有尾翼，用以稳定火箭的姿态。

[size=16px][color=#ff0000][b][url=https://www.instrument.com.cn/job/position-86332.html]立即投递该职位[/url][/b][/color][/size][b]职位名称：[/b]激光器工程师-青岛市[b]职位描述/要求：[/b]岗位职责：1、参与产品开发、研制，完成研发任务，光学系统的方案评估与研发设计；2、负责光成像产品系统从开发到样机调试与评价的全流程实施跟进。开展从光源到探测器的光学系统实验、安装、调试及结果分析；3、现有光学仪器的升级及改进；4、专利撰写，编制检验规程及相关技术文档。任职要求1、光学或光信息、激光、光电子等方向本科或以上学历，优秀的硕士应届生亦可；2、熟悉光纤光学原理、激光器原理、光电探测原理，有光机电一体化产品开发经验者优先考虑；3、熟悉各种光学器件（如WDM、PBS、环行器、光纤延迟线）、EDFA、SOA、AOM、脉冲光纤激光器、飞秒光纤激光器原理；4、熟悉自相关仪、光谱分析仪、光功率计、色散分析仪、光纤熔接机等仪器，具有光学系统搭建和调试实际经验者优先；5、熟练使用Matlab软件进行数据处理和仿真；6、良好的沟通能力，团队工作意识；良好的英文阅读能力。[b]公司介绍：[/b] 青岛青源峰达太赫兹科技有限公司是中国工程物理研究院流体物理研究所和青岛盛瀚色谱技术有限公司控股的高新技术企业，注册资本5000万元。中国工程物理研究院流体物理研究所主要从事核武器初级、高新技术武器、常规武器和军民融合技术研究，现有两院院士2人，副高以上科技人员200多人，国家级奖29项，省部级奖500+项。青岛盛瀚色谱技术有限公司专业从事[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/3p][color=#3333ff]离子色谱仪[/color][/url]及其核心部件的研发、生产、销售和技术服务，在离子色...[url=https://www.instrument.com.cn/job/position-86332.html]查看全部[/url][align=center][img=,178,176]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/08/202108160948175602_3528_5026484_3.png!w178x176.jpg[/img][/align][align=center]扫描二维码，关注[b][color=#ff0000]“仪职派”[/color][/b]公众号[/align][align=center][b]即可获取高薪职位[/b][/align]

星载大气温室气体探测指的是利用卫星搭载的光谱检测仪器来获取大气中气体分子的吸收光谱信息，从而反演出目标气体的浓度参数。星载探测具备全球覆盖和高采样频率的特点，可在全球尺度上对大气温室气体开展广范围、长时间的持续监测，因此星载探测可以促进全球温室气体源汇分布的研究。目前国内外已有多颗用于温室气体探测的卫星，主要包括日本的GOSAT、美国的OCO-2、中国的TanSat和高分GF-5等。温室气体卫星遥感观测所采用的光谱检测技术主要包括FTIR技术、DIAL技术、LHS技术和SHS技术等。日本GOSAT卫星上搭载的FTIR光谱仪的光谱分辨率达到0.2cm-1，能够实现CO2、CH4以及H2O等温室气体成分的柱浓度和垂直廓线探测。搭载于GF-5上的温室气体探测仪GMI，采用新型的观测技术—SHS技术获取最高达0.035nm的高分辨率光谱，能够实现CO2和CH4的全球观测，是国际上首台基于该体制的星载温室气体遥感设备。此外，美国NASA发展了全光纤近红外LHS技术，实现了大气CO2、CH4柱浓度测量，并研制了星载LHS探测系统，用于测量平流层大气CO2、CH4浓度，不过卫星目前尚未发射。

主动红外探测器由红外发射机、红外接收机和报警控制器组成。分别置于收、发端的光学系统一般采用的是光学透镜，起到将红外光束聚焦成较细的平行光束的作用，以使红外光的能量能够集中传送。红外光在人眼看不见的光谱范围，有人经过这条无形的封锁线，必然全部或部分遮挡红外光束。接收端输出的电信号的强度会因此产生变化，从而启动报警控制器发出报警信号。主动式红外探测器遇到小动物、树叶、沙尘、雨、雪、雾遮挡则不应报警，人或相当体积的物品遮挡将发生报警。由于光束较窄，收发端安装要牢固可靠，不应受地面震动影响，而发生位移引起误报，光学系统要保持清洁，注意维护保养。因此主动式探测器所探测的是点到点，而不是一个面的范围。其特点是探测可靠性非常高。但若对一个空间进行布防，则需有多个主动式探测器，价格昂贵。主动式探测器常用于博物馆中单体贵重文物展品的布防以及工厂仓库的门窗封锁、购物中心的通道封锁、停车场的出口封锁、家居的阳台封锁等等。

[size=4] photoconductive detector 利用半导体材料的光电导效应制成的一种光探测器件。所谓光电导效应，是指由辐射引起被照射材料电导率改变的一种物理现象。光电导探测器在军事和国民经济的各个领域有广泛用途。在可见光或近红外波段主要用于射线测量和探测、工业自动控制、光度计量等；在红外波段主要用于导弹制导、红外热成像、红外遥感等方面。光电导体的另一应用是用它做摄像管靶面。为了避免光生载流子扩散引起图像模糊，连续薄膜靶面都用高阻多晶材料,如PbS-PbO、Sb2S3等。其他材料可采取镶嵌靶面的方法，整个靶面由约10万个单独探测器组成。 1873年，英国W.史密斯发现硒的光电导效应，但是这种效应长期处于探索研究阶段，未获实际应用。第二次世界大战以后，随着半导体的发展，各种新的光电导材料不断出现。在可见光波段方面，到50年代中期，性能良好的硫化镉、硒化镉光敏电阻和红外波段的硫化铅光电探测器都已投入使用。60年代初，中远红外波段灵敏的Ge、Si掺杂光电导探测器研制成功，典型的例子是工作在3～5微米和8～14微米波段的Ge:Au（锗掺金）和Ge:Hg光电导探测器。60年代末以后,HgCdTe、PbSnTe等可变禁带宽度的三元系材料的研究取得进展。 工作原理和特性 光电导效应是内光电效应的一种。当照射的光子能量hv等于或大于半导体的禁带宽度Eg时，光子能够将价带中的电子激发到导带，从而产生导电的电子、空穴对,这就是本征光电导效应。这里h是普朗克常数，v是光子频率,Eg是材料的禁带宽度（单位为电子伏）。因此，本征光电导体的响应长波限λc为 λc=hc/Eg=1.24/Eg (μm) 式中 c为光速。本征光电导材料的长波限受禁带宽度的限制。在60年代初以前还没有研制出适用的窄禁带宽度的半导体材料，因而人们利用非本征光电导效应。Ge、Si等材料的禁带中存在各种深度的杂质能级，照射的光子能量只要等于或大于杂质能级的离化能，就能够产生光生自由电子或自由空穴。非本征光电导体的响应长波限λ由下式求得 λc＝1.24/Ei 式中Ei代表杂质能级的离化能。到60年代中后期，Hg1-xCdxTe、PbxSn1-xTe、PbxSn1-xSe等三元系半导体材料研制成功,并进入实用阶段。它们的禁带宽度随组分x值而改变，例如x＝0.2的HG0.8Cd0.2Te材料，可以制成响应波长为 8～14微米大气窗口的红外探测器。它与工作在同样波段的Ge：Hg探测器相比有如下优点：①工作温度高（高于77K），使用方便,而Ge:Hg工作温度为38K。②本征吸收系数大,样品尺寸小。③易于制造多元器件。表1和表2分别列出部分半导体材料的Eg、Ei和λc值。 通常，凡禁带宽度或杂质离化能合适的半导体材料都具有光电效应。但是制造实用性器件还要考虑性能、工艺、价格等因素。常用的光电导探测器材料在射线和可见光波段有：CdS、CdSe、CdTe、Si、Ge等 在近红外波段有：PbS、PbSe、InSb、Hg0.75Cd0.25Te等 在长于8微米波段有:Hg1-xCdxTe、PbxSn1-x、Te、Si掺杂、Ge掺杂等；CdS、CdSe、PbS等材料可以由多晶薄膜形式制成光电导探测器。 可见光波段的光电导探测器 CdS、CdSe、CdTe 的响应波段都在可见光或近红外区域，通常称为光敏电阻。它们具有很宽的禁带宽度（远大于1电子伏）,可以在室温下工作，因此器件结构比较简单，一般采用半密封式的胶木外壳，前面加一透光窗口，后面引出两根管脚作为电极。高温、高湿环境应用的光电导探测器可采用金属全密封型结构，玻璃窗口与可伐金属外壳熔封。 器件灵敏度用一定偏压下每流明辐照所产生的光电流的大小来表示。例如一种CdS光敏电阻,当偏压为70伏时，暗电流为10-6～10-8安，光照灵敏度为3～10安/流明。CdSe光敏电阻的灵敏度一般比 CdS高。光敏电阻另一个重要参数是时间常数 τ，它表示器件对光照反应速度的大小。光照突然去除以后，光电流下降到最大值的 1/e（约为37％）所需的时间为时间常数 τ。也有按光电流下降到最大值的10％计算τ的 各种光敏电阻的时间常数差别很大。CdS的时间常数比较大（毫秒量级）。 红外波段的光电导探测器 PbS、Hg1-xCdxTe 的常用响应波段在 1～3微米、3～5微米、8～14微米三个大气透过窗口。由于它们的禁带宽度很窄，因此在室温下，热激发足以使导带中有大量的自由载流子，这就大大降低了对辐射的灵敏度。响应波长越长的光，电导体这种情况越显著，其中1～3微米波段的探测器可以在室温工作（灵敏度略有下降）。3～5微米波段的探测器分三种情况：①在室温下工作，但灵敏度大大下降，探测度一般只有1～7×108厘米瓦-1赫；②热电致冷温度下工作(约-60℃),探测度约为109厘米瓦-1赫 ③77K或更低温度下工作,探测度可达1010厘米瓦-1赫以上。8～14微米波段的探测器必须在低温下工作，因此光电导体要保持在真空杜瓦瓶中，冷却方式有灌注液氮和用微型制冷器两种。 红外探测器的时间常数比光敏电阻小得多,PbS探测器的时间常数一般为50～500微秒,HgCdTe探测器的时间常数在10-6～10-8秒量级。红外探测器有时要探测非常微弱的辐射信号,例如10-14 瓦；输出的电信号也非常小,因此要有专门的前置放大器。[/size]

近年来国内X射线探测技术发展的也相当迅猛，在日本核泄漏的事故后大家更加的重视了辐射、安全。下面我给大家分享一下我们代理的X射线探测器看看大家是否熟悉：X-123 是一个完整的X 射线探测系统，它整合于可放在手中的小盒子里。X-123 标志着Amptek 14 年的X 射线探测器研发成果。我们一直致力于开发小型、低功率、高性能、易操作的仪器。X-123 是我们这一宗旨的一个例子，它提供一个套装的XR100 X 射线探测器和电荷敏感前置放大器， DP4 数字脉冲处理器和脉冲整形器、多通道分析器及数据接口、以及 PC4-3 电源。你只需要一个5 伏的直流电源和一根USB 或RS232 接线与你的计算机相连。包括：1. X-射线探测器和前置放大器；2. 数字脉冲处理器和MCA 多通道分析器；3. 电源和PC 接口特点：• 小巧的完整系统• 易操作• 尺寸小 （2.7*3.9*1 英寸(7 * 10 *2.5 厘米)• 功率低（1.2W）• 重量轻-180g（6.3 盎司）• USB 和RS232 连接• 跟所有类型的 Amptek 探测器匹配应用：• X 射线荧光探测 (XRF)• 符合 RoHS/WEE 标准的仪器• 程控• 文物和考古• X-123 演示 探测器：• Si-PIN X 射线探测器；• 两级热电制冷.• 面积: 5 至 25 mm2• 厚度: 300 至 680 μm主要指标：• 分辨率: 峰值5.9 keV 时为145 至260 eV 半峰宽• 最佳能量范围: 1 keV 至 40 keV• 最大计数率: 最高2 × 105 cps工作原理和配置：Amptek 擅长于生产小型化、低功耗、高性能和易于操作的X 射线光谱仪。X123 在一个容器内整合了Amptek 公司标准化、高性能的X 射线光谱分析元件，其中包括XR100CR 探测器和前置放大器、DP4数字脉冲处理器和MCA 多通道分析器、以及PC4-3 电源，成为可以握在手中的集成化完整系统。而其它厂家的系统，仅前置放大器就比X123 更大、更重且更耗能。其它所需只是两根连线：一个5V 直流电源和一根USB 或RS-232 数据线。通过X123，可以很快得到高质量的[/s

氟在化学世界中具有重要地位。氟在所有原子中电负性最高、极化率最低。同时，氟是所有非惰性气体和非氢元素中半径最小的元素。通常，氟的引入使得有机化合物和无机化合物产生独特的物理性能、化学性能和生物性能。地壳中氟元素的丰度排在第13位，是自然界中含量最丰富的卤素。当前，氟已应用于制药、催化、生物、农业和材料等领域。在无机氧化物体系中，氟和氧的离子半径相似，具有较好的可替代性。因此，利用氟替代氧/羟基成为增强氧化物/羟基氧化物物化性质的有效途径之一。尽管氟化策略已在无机氧化物/羟基氧化物结构和性能改性中受到重视，但反应产物的结构分析仍是化学表征的难题。由于氟和氧对X射线和电子束的散射能力相近，致使准确区分和鉴别这两类元素变得困难。更复杂的是，X射线和电子束几乎不和氢原子相互作用，故X射线和电子束方法难以区分氟和羟基。因此，氟化产物中氟和氧/羟基的准确区分是确定取代位点、研究氟化反应规律以及明晰反应路径等课题的研究基础。[color=#ff0000]近日，中国科学院新疆理化技术研究所潘世烈团队与内蒙古医科大学教授额尔[/color][color=#ff0000]敦[/color][color=#ff0000]、台湾大学教授Hayashi [/color][color=#ff0000]Michitoshi[/color][color=#ff0000]、日本静冈大学教授Tetsuo Sasaki、日本神户大学教授Keisuke Tominaga，以水溶液中硼酸的氟化反应为研究对象，发展了基于高分辨率太赫兹光谱的结构解析方法。[/color]在本研究中，我们展示了太赫兹（THz）光谱为应对这一挑战提供的强大工具。该团队利用这一方法测定了反应产物中功能基元上氟和羟基的位点。结果表明，该反应体系中氟原子只出现在BO[font=等线][sub][size=13px]2[/size][/sub][/font]F[font=等线][sub][size=13px]2[/size][/sub][/font]阴离子功能基元上。在结构测定的基础上，该研究推导了水溶液中硼酸的氟化机理，提出了两步氟化历程。第一步是氟离子和硼酸分子B(OH)[font=等线][sub][size=13px]3[/size][/sub][/font]形成配位共价键，促使硼的电子轨道经历从sp[font=等线][sup][size=13px]2[/size][/sup][/font]到sp[font=等线][sup][size=13px]3[/size][/sup][/font]的转变，形成B(OH)[font=等线][sub][size=13px]3[/size][/sub][/font]F中间体。第二步是氟化剂产生的酸性环境使该中间体上的一个OH质子化，形成OH[font=等线][sub][size=13px]2[/size][/sub][/font][font=等线][sup][size=13px]+[/size][/sup][/font]优势离去基团。进而，氟离子通过亲核取代路径取代OH[font=等线][sub][size=13px]2[/size][/sub][/font][font=等线][sup][size=13px]+[/size][/sup][/font]基团，完成第二步氟化。基于高分辨率太赫兹光谱的结构分析方法，适应于含氟/氧、铍/硼、碳/氮等X射线难以识别元素对的结构体系以及用于研究其他羟基氧化物/氧化物氟化反应机理。[align=center][img=,500,256]https://img1.17img.cn/17img/images/202403/uepic/9cc47a87-9e7a-44a3-a144-71e69f2e9a0d.jpg[/img][/align][align=center]水溶液中硼酸的氟化路径示意图[/align]该方法为无机氟化学晶体结构基元精确解析和反应理论研究提供了新途径，而这一过程以前由于结构不明确而受到阻碍。在太赫兹光谱学的启发下，这项工作标志着我们在深入了解氧化物/氢氧化物氟化过程中的精确结构和反应机制方面又向前迈进了一步。。相关研究成果发表在《德国应用化学》上。新疆理化所为第一完成单位。研究工作得到科学技术部、国家自然科学基金委员会、中国科学院和新疆维吾尔自治区等的支持。[align=center][img=,500,205]https://img1.17img.cn/17img/images/202403/uepic/6715a417-4887-42ca-a47c-044234041f99.jpg[/img][/align][来源：仪器信息网] 未经授权不得转载[align=right][/align]

美探索用反物质造伽马射线激光器 可对非常微小的空间进行探测 科技日报讯 传统激光器的操作光波可从红外线到X射线一网打尽，而伽马射线激光器则依靠比X射线更短的光波来运行，这就使其能产生波长仅为X射线千分之一的光波，从而能对非常微小的空间进行探测，并在医学成像领域大展拳脚。不过，长期以来，建造伽马激光器一直是个难题。现在，美国科学家让一类名为“电子偶素（positronium）”的物质—反物质混合物作为增益介质，将普通光变成了激光束。 据美国趣味科学网站5月8日报道，在最新一期的《物理评论·原子分子物理》杂志上，马里兰大学联合量子研究所的王逸新（音译）、布兰登·安德森以及查尔斯·克拉克撰文表示，他们发现，当向电子偶素提供特定能量，它将产生在其他能量下无法制造出的激光；而且，要制造出激光束，这种电子偶素必须处于玻色—爱因斯坦凝聚态下。 克拉克解释道，这种奇怪的效应与电子偶素的“性格”有关。每个电子偶素“原子”实际上是一个普通的电子和一个正电子（电子的反物质）。正电子和电子分别带正负电荷。当它们相遇时，会相互湮灭并释放出两个高能光子，这两个光子位于伽马射线范围内，反向移动。 有时，电子和正电子会围绕对方旋转，就像电子围绕着质子旋转组成原子一样。然而，正电子比质子轻，因此电子偶素并不稳定，在不到十亿分之一秒内，电子和正电子会相互碰撞并发生湮灭。 为了制造出伽马射线激光器，科学家们需要使电子偶素的温度非常低，接近绝对零度（零下273摄氏度）。这一冷却过程会让电子偶素进入波色—爱因斯坦凝聚态，这种状态下物质内的所有原子，也就是电子—正电子对，进入同样的量子状态，一举一动整齐划一。 量子状态的一个方面是自旋。电子偶素的自旋数要么为1，要么为0。一束远红外线光脉冲能让电子偶素的自旋数为0。自旋为零的电子偶素会湮灭并产生双方向相干的伽马射线束—激光束。研究人员表示，能做到这一点是因为所有电子偶素“原子”拥有同样的自旋数。如果是自旋为0和自旋为1的电子偶素随机组合，那么，光会朝各个方向散射。 研究人员也计算出，为了让一台伽马射线工作，每立方厘米大约需要1018个电子偶素原子，听起来有点多，但与空气的密度相比还是少很多，同样体积的空气大约有2.5×1019个原子。 在1994年首次提出伽马射线激光器这一概念的贝尔实验室的艾伦·米尔斯表示，研究人员可以借用数学方法，让制造这种激光器所需要的环境更加精确。（刘霞）来源：中国科技网-科技日报 2014年05月10日

初学者的请教：从电子捕获检测器的工作原理得知，其输出是倒峰的电流信号，可JJF700—2016《[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]》之第三章 计量性能要求中，表1 电子捕获检测器有注——仪器输出信号使用赫兹（Hz）为单位时，基线噪声=5Hz，基线漂移（30min)=20Hz。 为什么电子捕获检测器输出信号可以相当是频率输出，原理是什么？恳请赐教！

中国科技网讯 据物理学家组织网6月4日报道，美国马里兰大学纳米物理和先进材料中心的研究人员开发出一种新型热电子辐射热测量计，这种红外光敏探测器能广泛应用于生化武器的远距离探测、机场安检扫描仪等安全成像技术领域，并促进对于宇宙结构的研究等。相关研究报告发表在6月3日出版的《自然·纳米技术》杂志上。 科学家利用双层石墨烯研发了这款辐射热测量计。石墨烯具有完全零能耗的带隙，因此其能吸收任何能量形式的光子，特别是能量极低的光子，如太赫兹或红外及亚毫米波等。所谓光子带隙是指某一频率范围的波不能在此周期性结构中传播，即这种结构本身存在“禁带”。光子带隙结构能使某些波段的电磁波完全不能在其中传播，于是在频谱上形成带隙。 而石墨烯的另一特性也使其十分适合作为光子吸收器：吸收能量的电子仍能保持自身的高效，不会因为材料原子的振动而损失能量。同时，这一特性还使得石墨烯具有极低的电阻。研究人员正是基于石墨烯的这两种特性设计出了热电子辐射热测量计，它能通过测量电阻的变化而工作，这种变化是由电子吸光之后自身变热所致。 通常来说，石墨烯的电阻几乎不受温度的影响，并不适用于辐射热测量计。因此研究人员采用了一种特别的技巧：当双层石墨烯暴露于电场时，其具有一个大小适中的带隙，既可将电阻和温度联系起来，又可保持其吸收低能量红外光子的能力。 研究人员发现，在5开氏度的情况下，新型辐射热测量计可达到与现有辐射热测量计同等的灵敏度，但速度可增快1000多倍。他们推测其可在更低的温度下，超越目前所有的探测技术。 新装置作为快速、敏感、低噪声的亚毫米波探测器尤具前景。亚毫米波的光子由相对凉爽的星际分子所发出，因此很难被探测到。通过观察这些星际分子云，天文学家能够研究恒星和星系形成的早期阶段。而敏感的亚毫米波探测器能帮助构建新的天文台，确定十分遥远的年轻星系的红移和质量，从而推进有关暗能量和宇宙结构发展的研究。 虽然一些挑战仍然存在，比如双层石墨烯只能吸收很少部分的入射光，这使得新型辐射热测量计要比使用其他材料的类似设备具备更高的电阻，因而很难在高频下正常工作，但研究人员称，他们正在努力改进自身的设计以克服上述困难，其亦对石墨烯作为光电探测材料的光明前景抱有极大信心。（张巍巍） 《科技日报》（2012-06-06 二版）