基于太赫兹时域成像技术的三合板检测!.pdfVIP

山西电子技术 应用实践 2017年第2期 文章编号：1674—4578(2017)02-0018-03 基于太赫兹时域成像技术的三合板检测 徐雨田，蒋玲，虞江萍 (南京林业大学信息科学技术学院，江苏南京210037) 摘要：本文采用太赫兹时域成像技术研究了三合板的特性参数。太赫兹时域成像系统 (THz．TDS)研究了三合板表面和截面的成像特性。太赫兹成像能快速检测出三合板表面的纹理特 征，并测得第一层的厚度为92Ixm。由于三合板第二层为木材颗粒压缩而成，导致太赫兹能量的大 量耗散，无法得到准确的内部特性。通过提高系统信噪比和成像分辨率，能进一步分析三合板的内 部信息，从而完成对三合板表面和内部的无损检测。 关键词：三合板；太赫兹；时域成像 中图分类号：TP274文献标识码：A THz～10THz 太赫兹波(THz)是指频率在0．1 1．1太赫兹时域光谱原理 之间的电磁波H’2J。伴随着激光技术的发展，太赫 太赫兹时域光谱系统由飞秒激光、光电导天线、 兹技术被大量关注。由于太赫兹波的高透过性和无 时间延迟系统、数据采集等组成喁删。机械延迟的 损性，因此可以利用其特性对样本进行无损检测∞j。 缺点很明显，稳定性差和系统速度慢。利用差频延 太赫兹成像技术在化学、生物、医学、安检和航 迟方法能够提高光谱成像系统的速度。差频延迟太 空等领域被广泛引用H引。1995年Hu等采用逐点赫兹光谱系统采用两个频率稍有差异的飞秒激光抽 扫描式的太赫兹时域成像系统【7|，并且运用这种方 运光电导天线，通过异步取样产生和探测太赫兹波。 法对样品进行成像。2007年，Zhang等利用不同材通过检测分析反射的太赫兹波脉冲的延迟时间 料对THz频谱吸收不同的特点，实现对常见爆炸物 或振幅，以非破坏的方式分析厚度¨¨。根据反射原 的成像喁j。德国科技大学利用太赫兹时域系统鉴 理，表面的反射系数r1，第一层内部的反射系数r2 定木塑材料的含水量，同时利用太赫兹波对水的敏 可由式(1)、(2)获得 感性来观察植物中水的流动一J。然而，在板材检测 中，仍很少利用太赫兹波段进行检测。同时，传统的 r1_揣． (1) 太赫兹时域成像系统采用一个飞秒激光器进行发射 r2=音‰． ㈦ 和检测，导致其成像速度较慢。 式中：nl为表面第一层折射率，砣为第二层折射率。 本文提出了一种利用远红外光(THz波段)对 表面的厚度￡可由式(3)求得 三合板进行检测的方法。利用太赫兹时域成像系统 对三合板表面纹理和内部结构进行检测，对三合板 L：学． (3) 的表面先进行成像，之后对内部截面进行成像，检验 式中：血为两次反射波峰值的时间差。 三合板的各层厚度。该系统利用了差频延迟太赫兹 1．2装置及条件 光谱技术，提高了成像的速度，为人造板检测提供了 本实验采用TAS7500IM太赫兹时域成像仪。 新的方法。 该仪器由太赫兹光发生模块、太赫兹成像分析单元 1 实验方法 和太赫兹光谱分析单元组成。图1为太赫兹时域成 收稿日期：2017—03—02 作者简介：徐雨田(1990一)，男，江苏宿迁人，硕士，研究方向：无损检测。 万方数据 第2期 徐雨田，等：基于太赫兹时域成像技术的三合板检测