في الفيزياء، يعد التحليل الطيفي للمجال الزمني بموجات تيراهيرتز ( THz-TDS ) تقنية طيفية يتم فيها فحص خصائص المادة بنبضات قصيرة من إشعاع تيراهيرتز، حيث يعتبر مخطط التوليد والكشف حساسًا لتأثير العينة على كل من سعة ومرحلة إشعاع تيراهيرتز.
خصائص التحليل الطيفي للمجال الزمني تيراهيرتز
- عادة، يتم استخدام الليزر النبضي فائق القصر في عملية توليد نبضات التيراهيرتز، وفي استخدام (GaAs) ذات درجة الحرارة المنخفضة المزروعة كهوائي، تخلق النبضة فائقة القصر ناقلات شحنة يتم تسريعها لإنشاء نبضة تيراهيرتز.
- عند استخدام البلورات غير الخطية كمصدر، ينتج نبضة شديدة القصر عالية الكثافة إشعاع THz من البلورة.
- يمكن أن تحتوي نبضة تيراهيرتز مفردة على مكونات تردد تغطي الكثير من مدى تيراهيرتز من 0.05 إلى 4 تيراهيرتز، على الرغم من أن استخدام بلازما الهواء يمكن أن ينتج مكونات تردد تصل إلى 40 تيراهيرتز.
- يتطلب (THz-TDS) توليد نبضة تيراهيرتز فائقة السرعة، وبالتالي عرض نطاق كبير من نبضة بصرية أسرع فيمتوثانية، وعادةً من ليزر Ti- الياقوت.
- يتم أولاً توزيع تلك النبضة الضوئية لتوفير نبضة مسبار يتم التحكم بطول مسارها ووضع المسار المعين من خلال خط تأخير بصري، ومض نبضة المسبار الكاشف الحساس للمجال الكهربائي لإشارة تيراهيرتز الناشئة في وقت بعث نبضة المسبار البصري إليه.
- من خلال تغيير طول المسار الذي تجتازه نبضة المسبار، يتم قياس إشارة الاختبار بالتالي كدالة للوقت نفس مبدأ راسم تذبذب العينات، ومن الناحية الفنية يحصل القياس على التفاف إشارة الاختبار واستجابة المجال الزمني للكاشف المتقطع.
- للحصول على استجابة مجال التردد الناتجة باستخدام تحويل فورييه، يجب أن يغطي القياس كل نقطة زمنية لنبضة الاختبار الناتجة، ويمكن معايرة استجابة عينة الاختبار بتقسيم طيفها الذي تم الحصول عليه بواسطة طيف نبضة تيراهيرتز التي تم الحصول عليها مع العينة التي تم إزالتها.
- تشتمل مكونات أداة (THz-TDS) النموذجية على ليزر الأشعة تحت الحمراء ومجزئ الأشعة الضوئية ومرايا توجيه الحزمة ومراحل التأخير ومولد تيراهيرتز وتركيز حزمة تيراهيرتز والبصريات الموازية.
