非线性极化和范德华力对太赫兹吸收谱的影响及电介质样品定量分析算法的修正

项目名称： 非线性极化和范德华力对太赫兹吸收谱的影响及电介质样品定量分析算法的修正

项目编号： No.60977065

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 张朝晖

作者单位： 北京科技大学

项目金额： 36万元

中文摘要： 利用太赫兹吸收谱测定电介质组份摩尔浓度的定量分析算法，源自微波、红外谱所用的LambertBeer定律。但即使对真空、-10K低温等极佳环境下测得的数据，算法误差仍难降至实用程度；吸收谱与浓度的关系偏离了定律的描述，其偏离程度已无法用噪声来解释。本课题从太赫兹吸收谱与微波、红外谱间的差异入手，究其原因有二：（1）太赫兹光源是极其短暂的脉冲，平均功率虽小但尖峰功率高达数十瓦，对电介质的非线性极化作用不能忽略。应分析粒子布居数的变动，按Einstein吸收模型对尖峰辐射下的摩尔吸收谱进行非线性修正。（2）太赫兹分析中的混合物样品多呈薄片状固态，分子间存在显著的范德华力，不同组份分子会结簇而额外吸收太赫兹波。拟以LennardJones势函数描述这种额外吸收，作独立变量扩充到定量分析矩阵中。经修正后的定量分析算法将是一个较为复杂的迭代求解过程。以三元氨基酸混合物为例，浓度估值误差预计5%以下。

中文关键词： 太赫兹吸收谱；氨基酸；定量分析；谱算法；共生晶体

英文摘要：

英文关键词： THz absorption spectrum；Amino acid；Quantitative measurement；Extraction of spectrum；Co-crystal