Coherent Thz transition radiation:generation,characterization and applications pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:VDM Verlag Dr. Mueller

作者:C. T. Settakorn

出品人:

页数:108

译者:

出版时间:2009

价格:0

装帧:

isbn号码:9783639125832

丛书系列:

图书标签:

THz辐射
相干辐射
过渡辐射
太赫兹技术
电磁波
材料表征
加速器物理
辐射源
应用物理
光谱学

下载链接在页面底部

facebook linkedin mastodon messenger pinterest reddit telegram twitter viber vkontakte whatsapp 复制链接

想要找书就要到本本书屋

onlinetoolsland.com

立刻按 ctrl+D收藏本页

你会得到大惊喜!!

具体描述

聚焦太赫兹波谱学：从原理到前沿应用本书深入探讨了太赫兹（THz）波谱学及其在各个领域的革命性应用。太赫兹波，作为介于微波和红外光之间的一种电磁波，具有独特的物理特性，使其成为研究物质结构、探测隐藏信息以及开发新型技术的关键工具。本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，涵盖太赫兹波的产生机制、精细的表征技术以及日新月异的实际应用，为相关领域的研究人员、工程师和学生提供一本不可或缺的参考著作。第一章：太赫兹波的物理基础与产生机制本章将从基本原理出发，详细阐述太赫兹波的物理特性。我们将回顾电磁波谱，解释太赫兹波为何处于其独特的“ the terahertz gap ”位置，并探讨其与物质相互作用的普遍规律。随后，本章将重点介绍多种主流的太赫兹波产生技术。光学采样技术（Optical Sampling）: 详细介绍基于飞秒激光脉冲的光学采样机制，包括光学整流（Optical Rectification）和光电导天线（Photoconductive Antennas, PCAs）。我们将深入分析不同材料（如GaAs, ZnTe, LT-GaAs）在产生太赫兹辐射时的性能差异，以及激光脉冲的参数（如脉冲宽度、波长、功率）对太赫兹波强度和谱宽的影响。对泵浦-探测（Pump-Probe）技术在表征太赫兹源和样品光学性质方面的应用进行阐述。非线性光学产生技术（Nonlinear Optical Generation）: 探讨包括二次谐波产生（Second Harmonic Generation, SHG）和参量过程（Parametric Processes）在内的非线性光学方法。我们将分析晶体（如LiNbO₃, BBO）在高强度激光作用下产生太赫兹波的效率和光谱特性。还将讨论利用周期性极化材料（Periodically Poled Materials, PMMs）实现高效、可调谐太赫兹波产生的原理。电子学方法（Electronic Methods）: 介绍基于半导体器件（如MMICs, RTDs）的太赫兹波产生方法，并讨论其在连续波（CW）和脉冲式太赫兹信号产生方面的优势与局限性。其他新兴技术: 简要介绍其他一些前沿的太赫兹产生方法，例如等离子体放电、自由电子激光器（FEL）等，并分析其潜在的优势和发展方向。第二章：太赫兹波的探测与表征高效、高灵敏度的太赫兹波探测是实现太赫兹谱学研究的关键。本章将全面介绍各种先进的太赫兹探测技术，并探讨如何对太赫兹波的各项参数进行精确表征。电子学探测器: 详细介绍不同类型的电子学太赫兹探测器，如肖特基二极管（Schottky Diodes）、热电堆（Thermopiles）、 bolometers 以及聚焦红外光电导探测器（Quantum Well Infrared Photodetectors, QWIPs）等。分析它们的响应时间、灵敏度、工作频率范围以及在连续波和脉冲式太赫兹信号探测中的应用。光学采样探测: 深入探讨基于光学采样技术的太赫兹波探测方法，特别是非线性晶体（如ZnTe）的电光效应（Electro-optic Effect）以及光电导天线（PCAs）的反向效应。分析不同探测材料的光学和电学性能对探测效率的影响。太赫兹光谱仪的构建: 介绍构建时域（Time-Domain Spectroscopy, TDS）和频域（Frequency-Domain Spectroscopy, FDS）太赫兹光谱仪的基本原理和关键组件。重点分析光学延迟线（Optical Delay Line）、探测器布局、数据采集与处理等技术细节。表征技术: 阐述如何利用太赫兹谱仪对太赫兹脉冲的波形、峰值功率、频谱宽度、中心频率、偏振状态等参数进行精确测量。同时，介绍如何利用透射和反射模式测量样品的吸收谱、反射谱、相移等光学常数（如折射率、介电常数）以及厚度。第三章：太赫兹波与物质的相互作用理解太赫兹波与物质的相互作用是解读太赫兹光谱信息的基础。本章将深入剖析太赫兹波与不同类型物质（如固体、液体、气体）的相互作用机制。振动与转动光谱: 详细介绍太赫兹波能够激发分子的低频振动模和转动能级跃迁。分析不同分子结构（如对称分子、非对称分子、大分子）在太赫兹区域产生的特征吸收谱。电子跃迁与激子: 讨论在某些特定材料中，太赫兹波也可引起电子跃迁或激子跃迁。例如，在超导体中，太赫兹能量接近超导能隙，可用于探测超导电性。介电弛豫与载流子动力学: 阐述太赫兹波在探测材料的介电弛豫过程中的作用，尤其是在高分子材料和电介质中。分析其在半导体材料中探测自由载流子浓度、迁移率和散射机制方面的应用。相变与相干现象: 探讨太赫兹波在研究材料相变（如固液相变、铁电相变）时的敏感性。介绍利用太赫兹时域光谱技术研究材料的相干动力学过程。第四章：太赫兹成像技术太赫兹波具有穿透非金属材料和爆炸物的独特能力，使其在成像领域展现出巨大的潜力。本章将聚焦于各种太赫兹成像技术及其应用。透射式太赫兹成像: 详细介绍基于太赫兹时域光谱（THz-TDS）的透射式成像原理，包括单点扫描成像、线阵扫描成像和面阵扫描成像。分析如何通过测量透射信号的幅度和相位信息来构建二维或三维图像。反射式太赫兹成像: 介绍反射式太赫兹成像技术，以及其在探测物体表面或近表面缺陷的应用。计算太赫兹成像: 探讨计算成像技术在太赫兹成像中的应用，如计算层析成像（Computational Tomography）和全息成像（Holographic Imaging），以提高成像分辨率和穿透深度。多模态成像: 介绍将太赫兹成像与其他成像技术（如X射线、可见光、红外）进行融合，以获得更丰富、更全面的信息。第五章：太赫兹光谱学在材料科学中的应用本章将深入探讨太赫兹光谱学在材料科学研究中的广泛应用，涵盖从基础材料到先进功能材料的各个方面。聚合物与复合材料: 分析太赫兹光谱在鉴别不同聚合物、检测聚合物老化、研究聚合物复合材料中的填料分布和界面特性等方面的应用。半导体材料: 详细介绍太赫兹光谱在测量半导体薄膜厚度、载流子浓度、迁移率、掺杂均匀性以及缺陷检测等方面的应用。陶瓷与玻璃: 阐述太赫兹波在无损检测陶瓷和玻璃制品中的裂纹、气孔等缺陷的应用。生物与医药材料: 探讨太赫兹光谱在分析生物分子（如蛋白质、DNA）、药物成分、药物辅料以及无菌包装材料等方面的潜力。新能源材料: 研究太赫兹光谱在表征太阳能电池、锂离子电池电解质和电极材料等方面的应用。第六章：太赫兹技术在安全与安防领域的应用太赫兹波的穿透性和对某些爆炸物、违禁品敏感的特性，使其在安全与安防领域扮演着越来越重要的角色。爆炸物与违禁品探测: 详细介绍太赫兹成像和光谱技术如何用于探测隐藏在衣物、行李或容器中的爆炸物、毒品、化学武器等。分析不同爆炸物和违禁品在太赫兹区域的特征吸收谱。安全检查: 探讨太赫兹扫描系统在机场、火车站、重要活动场所等处的应用，实现对人身携带物品的无创、快速检测。工业无损检测: 除了材料科学，还将延伸至工业生产中的无损检测，例如检测化工管道内部腐蚀、评估涂层厚度、识别伪造产品等。第七章：太赫兹技术在通信与传感领域的应用随着数据传输速率的不断提高，太赫兹频段被认为是下一代无线通信的重要候选频段。同时，其高灵敏度特性也为开发新型传感器提供了可能。太赫兹通信: 探讨太赫兹频段的通信潜力，包括高带宽、高数据传输速率的可能性。分析太赫兹通信系统在短距离、高速率通信（如数据中心互联、车对车通信）中的应用前景，以及面临的挑战（如大气衰减、器件性能）。太赫兹传感器: 介绍利用太赫兹光谱学原理开发的高灵敏度传感器，例如用于检测微量化学物质、气体分子的传感器。分析其在环境监测、工业过程控制、医疗诊断等领域的应用。太赫兹成像在遥感与天文观测: 简要介绍太赫兹成像在空间遥感（如大气成分探测、行星观测）和射电天文学领域的应用。第八章：太赫兹技术的发展趋势与挑战本章将展望太赫兹技术未来的发展方向，并分析当前面临的主要挑战。先进的太赫兹源与探测器: 探讨如何提高太赫兹源的效率、功率、可调谐性，以及开发更灵敏、更快速、更紧凑的太赫兹探测器。小型化与集成化: 关注太赫兹器件和系统的集成化发展，例如THz-CMOS技术，以及微型化太赫兹设备的设计。多频谱融合与智能分析: 探讨将太赫兹技术与其他谱学技术相结合，以及利用人工智能和机器学习算法对复杂太赫兹数据进行智能分析。标准化与商业化: 分析推动太赫兹技术在各个领域实现广泛商业化应用所需的标准化工作和成本优化。前沿研究方向: 展望太赫兹波在量子信息、超快动力学、生物成像等前沿研究领域的潜在应用。本书旨在为读者提供一个关于太赫兹波谱学全面而深入的理解，从基础的物理原理到前沿的应用探索。通过对产生、表征和应用等方面的详细阐述，本书将为推动太赫兹科学技术的发展做出贡献。