作者： 时间：2024-01-27
太赫兹是一种频率范围在0.1到10 THz的电磁波，其长度介于30~3000 微米之间。(1THz=1012Hz)
太赫兹的应用有哪些？在实验室可以开展哪些太赫兹实验？
太赫兹光谱可以反映与固体中晶格振动有关的信息, 特别适合于检测相同分子形成的不同晶体, 而药物晶型与联用药的成分含量对于药物的理化性质、药效影响重大。因此利用太赫兹光谱对检测并控制药物的不同晶型具有重要的意义。可以对药物粉末压片作为样品做太赫兹透射实验根据光谱吸收峰的差异对药物晶型进行分析。
太赫兹对许多非金属、非极性材料有很强的穿透能力，可对药片包衣、汽车喷漆等具有多层结构的样品做穿透深度的成像检测其包裹的均匀性，还可对混泥土、玻璃纤维、电缆等复合材料做无损检测。
太赫兹会被水强烈吸收，太赫兹对生物组织的电离危害比X光小，太赫兹在生物医学成像也能有较好的应用，太赫兹可以对本身含水量不高的组织或器官例如牙齿做成像检测有无龋齿。对离体组织可采取冷冻、干燥、切片或脱水等手段来减少水的影响；活体成像难度比较高，要固定住小鼠使其经受长时间的太赫兹辐射，成像对比度和深度一般，可使用成像造影剂来增强。尤其重要的特点是癌变和一些病变组织由于血管增多或水肿会导致组织含水量较高，太赫兹波能够将活体或新鲜组织中的癌症组织区分开来，不过由于被水强烈吸收太赫兹的穿透深度有一定限制，多用在体表皮肤等比较薄的组织，可检测皮肤基底细胞癌、判断烧伤等级等，更高级应用还有待成像技术的进一步提升。
太赫兹成像技术相较于其他成像技术有其特殊之处：
（1）和X射线比较，太赫兹的光子能量低（1 THz~4 meV），不会引起人体内的生化反应，做医学成像对人体伤害更小，可以更好地保护医学研究人员和患者；
（2）和超声技术比较，太赫兹成像的分辨率更高，太赫兹波长从30 μm到3 mm，对人体病变组织边缘部分的判断更为准确；
（3）和磁共振成像比较，不需要打入造影剂，无毒副作用对人体更加安全，且太赫兹成像系统占用的空间体积小；
（4）具备出色的穿透性，可以透过非极化液体和多种介电材料，能够检测样品内部信息，拥有较宽的频带宽度，空间分辨率高，成像范围广；
（5）对水含量敏感，可基于病灶与正常组织区域形态结构和含水量的不同实现对比度成像；
太赫兹成像有哪些分类？
根据探测方式的不同，太赫兹成像可分为焦平面阵列成像和单探测器逐点扫描成像。焦平面阵列成像通常采用CCD相机、CMOS相机或非制冷焦平面微量热型探测相机作为探测器，具有高集成度、可以实时成像等优点。
逐点扫描成像通过机械位移台移动样品或者探测器的方式逐点扫描成像样品以获得样品图像中每个像素的值，最终实现成像，其空间分辨率高于焦平面成像，只需要用到单个太赫兹探测器，但扫描速度限制了成像速度。
工欲善其事，必先利其器。实验的成功展开离不开先进、完整太赫兹成像系统及设备的支持。海纳光学提供THz离轴抛物面镜、太赫兹窗口片、滤波片、偏振片、透镜、棱镜、波片、分束片、反射镜、物镜和菲涅尔透镜等，同时还提供太赫兹衰减器、太赫兹宽带相位变换器和太赫兹F-P干涉仪。基本上只要太赫兹实验用到的光学元件，我们都提供标准品。Menlo Systems太赫兹时域光谱仪、Terasense太赫兹相机、 Dataray太赫兹相机式光斑分析仪、Zaber电控位移台都有在售，欢迎咨询。对于一些特殊的应用，我们还可以快速满足用户的定制需求。
