非导电材料的太赫兹光谱研究欧洲杯足球竞彩

利用太赫兹光谱可以很容易地获得分子固体中的低频红外主动振动模式。当使用太赫兹检查晶体材料时，每种材料将在这个范围内显示欧洲杯足球竞彩一个独特的光谱。由于每个分子固体都有一个独特的光谱，因此在试图分配目前的分子运动时出现了一定的困难。

在太赫兹范围内，振动主动模式包括大量的外部运动(围绕轴的平移和旋转)以及某些分子内部运动的组合。仅仅通过观察实验光谱是不可能知道存在何种运动的。一个特别有效的技术，有助于理解这些低频运动的性质是使用计算模型。

太赫兹光谱

太赫兹光谱是一种非破坏性、非电离的光谱方法，可以穿透不导电材料。欧洲杯足球竞彩这种方法在制药工业、医学成像和艺术保存等许多领域都有前景。

当检查晶体分子固体时，太赫兹光谱为每一个被研究的分子固体提供独特的“指纹”光谱。为了了解光谱中存在的特征，需要进行更深入的分析。当试图理解和分配太赫兹区域的运动时，使用计算方法是非常有用的。

必须考虑在低温(78 K或更低)下获得太赫兹光谱。低温下的太赫兹光谱有更好的分辨率，更清晰的峰。此外，大多数计算技术将使用0 K作为分析的默认温度。获得尽可能接近于0 K的实验光谱可以改进理论光谱的赋值。

计算方法

有许多可用的计算技术可以用来帮助解释太赫兹光谱。尽管不同的技术使用不同的路径来获取太赫兹区域的信息，但它们都可以得到用于描述甚至是使太赫兹频谱内存在的运动成为动画的信息。通过输入有关分子固体的一些标准信息(原子位置、单元格等)，计算可以提供优化的单元格几何形状以及振动模态频率位置和强度。

TeraView terpulse 4000太赫兹光谱仪和低温恒温器选项

TeraView公司的TeraPulse 4000系统(见图1)具有世界领先的信噪比、带宽和模块化扩展选项，以满足用户具有挑战性的研究需求。TeraView在30个国家安装了超过120台设备，其在太赫兹仪器和开创性应用工作方面的知识在供应商中是无与伦比的，这些经验和专业知识已应用于TeraPulse 4000的设计中。

四个光纤点提供支持这样的外部光纤，为在线或其他工业应用定制探头，以及内部或外部样品室，接受TeraView的广泛范围的即插即用模块。

该系统可以配置以满足用户具有挑战性的要求。

图1所示。TeraPulse 4000模块化系统(030-9500)-集成的样品室(030-9504)和反射成像模块(030-9430)。

主要特点包括:

• 单个发射极的频率覆盖范围从0.06太赫兹到通常4.5太赫兹;可扩展到6太赫兹，未来计划升级到7.2太赫兹
• 预热时间短;无需校准电子延迟线
• 在数据采集期间不间断地使用仪器
• 出色的光谱分辨率为1.7 GHz，但通常可以达到1 GHz作为标准，而无需重新校准光学延迟
• 单激光系统:因此，接收和发射光束之间的低抖动允许检测层薄到20µm
• 广泛的即插即用模块，方便和经济有效地扩展仪器的功能

多个光纤端口(可选030-9501)允许应用即插即用模块和光纤探头，而没有两个实验配置相互干扰。

TeraView提供了一系列的冷冻器，允许在各种温度下对样品进行冷却和加热。

030-9425冷却可变温度电池

可变温度电池是在-190°C至250°C的温度范围内对固体或液体样品进行太赫兹传输光谱的完美附件。可变温度电池包括z切割石英窗和真空夹套与制冷剂杜瓦/电池支架组件。

样品盒插入杜瓦/盒支架的加热块部分，整个系统在真空环境中工作，由外部夹套维持。使用制冷剂和电池块加热器的混合物，任何温度从-190°C到250°C可以完成。通常使用液氮作为冷却介质。

要求030-9503或030-9504。

固体(030-9423)或液体样品(030-9424)的样品支架必须单独订购。

图2。可变温度冷却电池。

030 - 9428低温恒温器模块

TeraPulse 4000可以配备一个专门为材料物理和凝聚态研究设计的低温恒温器。它使太赫兹光谱学能够在从4 K到300 K的各种温度下在超级/半导电材料和许多其他类型的样品上进行。欧洲杯足球竞彩

除了传输附件，一个反射率升级(030-9429)也可用。该模块有一个高度调整项圈，允许太赫兹波反射到低温恒温器的底部端口。

潜在的实验可以让我们了解:

• 航空动力学
• 航母德鲁德模型
• 介电函数
• 光电导
• 磁阻
• 金属绝缘体转变

图3。可安装到样品室的冷冻器选项。

要求030-9503或030-9504。

该系统目前可以配备牛津仪器公司的无氦低温恒温器。

规格:

• TeraPulse 4000的工厂改造，允许使用牛津仪器Optistat CF Cryostat
• 快速通道Optistat干底加载3- 300k，水冷压缩机系统
• OPTIDRYBL4W Optistat Dry BL based on GM cooler with water - cooling compressor, bottom loading optical cryostat package由:DRYSTDV, DRYSKBL, MERC-ITC-1, DRYTSH, DRYLX20, OPTIDRYBL4W and DRYCC1组成
  • 低温恒温器从室温到4.2 K的冷却时间约160分钟
  • 温度范围<4 - 300k
  • 温度稳定性在30分钟内测量±0.1 K
  • 5个可拆卸窗口的光学访问端口(4个径向和1个轴向)。以空白作为标准
  • 冷却功率:4.2 K, 0.2 W
  • 径向上的光学访问f/1

图4。牛津仪器的无氦低温恒温器。

只需要030 - 9504。

实验

使用太赫兹光谱分析晶体材料已经做了大量的工作。欧洲杯足球竞彩如前所述，每个太赫兹光谱是独特的分子固体被检查。为了更好地理解存在于独特的太赫兹谱中的振动模式，可以利用计算技术。使用实验太赫兹光谱和理论计算技术的结合，可以提供非常有价值的特性，了解每个独特的光谱获得。

一旦获得了实验和理论的太赫兹光谱，就可以对两者进行比较，从而确定目前的分子运动。理论谱中的振动特征可以与实验谱中的振动特征相一致。此外，理论光谱可能能够阐明实验吸收，其中包含许多不容易区分的较小特征。为了更好地理解，理论光谱中的单个吸收可以被评估和动画显示分子固体在该频率下的运动。这可以重复为每个存在的吸收，以了解所有的运动，发生在太赫兹的频率范围。

结果与讨论

利用实验和理论太赫兹数据，在一份新出版物中解释了在无环双甘氨酸中观察到的吸收。¹实验数据是在室温(298 K)和液氮温度(78 K)下获得的(图5)。如前所述，当冷却到78 K时，太赫兹区域的特征变得更加清晰。在这个具体的例子中，从大约80 - 100厘米处似乎有一个很大的噪声吸收^－1在较低的温度下分解成三个可区分的峰(80.9,86.7和95.8厘米)^－1)．

图5。在293 K(红色)和78 K(蓝色)下无环二甘氨酸的实验太赫兹光谱。一个单分子的无环双甘氨酸显示。

实验频谱中的有源模式还可以通过理论模拟加以描述。在这里，固体密度泛函理论计算被用来产生无环双甘氨酸的理论太赫兹谱(图6)。

这种模拟技术可以计算理论频率、位置和吸收强度。一旦实验光谱和理论光谱都出现了，就可以进行比较，并可以安排和分配峰。图6为底部的实验谱图，顶部为固体密度泛函理论模拟结果。

图6。无环双甘氨酸的78k实验谱(下)和固态密度泛函理论谱(下)。

除了能够指定峰值位置，更深入的分析可以揭示在光谱中每个吸收处发生的运动类型。利用来自频率计算的信息，振动模式可以被动画化，并实际显示分子固体中发生的运动。在无环双甘氨酸的情况下，分子的运动包括围绕a轴和c轴的外旋转以及分子自身的某些扭转。

结论

最新的研究表明，除了计算方法外，太赫兹的光谱特征可以被描述和分配。利用从理论太赫兹光谱获得的信息，可以分配实验吸收，并可以描述它们的运动，为每个单独的分子固体检查。实验和理论太赫兹光谱的结合是一个强大的工具，可以用来解释低频范围内探测到的特征。

该信息已从TeraView Ltd提供的材料中获取、审查和改编。欧洲杯足球竞彩

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