Má diplomová práce se zabývá stávajícím stavem techniky v THz oblasti, návrhem a konstrukcí měřící cely pro měření kapalných vzorků, na které provedu měření a nakonec zhodnotím budoucí využití THz spektroskopie.
Teoretická část práce řeší principy vysílání, přenosu, odrazu a detekování záření v oblasti terahertzového spektra.
V praktické části je vytvořen stručný popis funkce THz zařízení TPS spektra 3000. Hlavním cílem praktické části a zároveň i celé práce je navržení a zkonstruování měřící cely využitelnou pro THz spektroskopii kapalných látek. Nejprve jsou vytipovány různé vzorky polymerů, na kterých jsou provedena měření v oblasti THz spektra. Na základě výsledků měření je zvolen nejvhodnější polymer, ze kterého je následně zkonstruována měřící cela. Pak je vybrán vzorek materiálu vyskytující se v bezpečnostních aplikacích, u kterého jsou provedena měření v oblasti THz spekter.
V závěru práce jsou zhodnoceny výsledky měření, navrženo možné využití THz spektroskopie v bezpečnostních technologiích a možnost jejího budoucího vývoje.
Annotation in English
My thesis deals with the current state of the technology in the field of THz, design and construction of the measuring cell to measure liquid samples which isused to measurement and finally evaluation of the future utility of THz spectroscopy.
The theoretical part of the thesis solves principles of transmission, transfer, reflection and detection of radiation in the terahertz spectrum.
The practical part creates concise description of the function of THz device of TPS spectra 3000. The main target of the practical part and also the target of whole thesis is based on suggestion and construction for measuring cell usable for THz spectroscopy of liquids. First, there are identified the different samples of polymers on which they are take measurements in the field of THz spectrum. The most suitable polymers chosen based on the measurement results, which is then constructed measuring cell. Then the sample of material, occurring in security applications, is chosen on which are made the measurements in the field of THz spectrums.
In conclusion part of the thesis, the measurement results are evaluated and the possible utilization of the THz spectroscopy in security technologies is suggested. Then the potential future development of the spectroscopy is evaluated.
Finally, the measurement results are evaluated, possible usage of the THz spectroscopy is suggested in security technologies and possible future development
Keywords
THz zařízení, spektrum, THz zobrazování, bezpečnostní technologie, spektroskopie
Má diplomová práce se zabývá stávajícím stavem techniky v THz oblasti, návrhem a konstrukcí měřící cely pro měření kapalných vzorků, na které provedu měření a nakonec zhodnotím budoucí využití THz spektroskopie.
Teoretická část práce řeší principy vysílání, přenosu, odrazu a detekování záření v oblasti terahertzového spektra.
V praktické části je vytvořen stručný popis funkce THz zařízení TPS spektra 3000. Hlavním cílem praktické části a zároveň i celé práce je navržení a zkonstruování měřící cely využitelnou pro THz spektroskopii kapalných látek. Nejprve jsou vytipovány různé vzorky polymerů, na kterých jsou provedena měření v oblasti THz spektra. Na základě výsledků měření je zvolen nejvhodnější polymer, ze kterého je následně zkonstruována měřící cela. Pak je vybrán vzorek materiálu vyskytující se v bezpečnostních aplikacích, u kterého jsou provedena měření v oblasti THz spekter.
V závěru práce jsou zhodnoceny výsledky měření, navrženo možné využití THz spektroskopie v bezpečnostních technologiích a možnost jejího budoucího vývoje.
Annotation in English
My thesis deals with the current state of the technology in the field of THz, design and construction of the measuring cell to measure liquid samples which isused to measurement and finally evaluation of the future utility of THz spectroscopy.
The theoretical part of the thesis solves principles of transmission, transfer, reflection and detection of radiation in the terahertz spectrum.
The practical part creates concise description of the function of THz device of TPS spectra 3000. The main target of the practical part and also the target of whole thesis is based on suggestion and construction for measuring cell usable for THz spectroscopy of liquids. First, there are identified the different samples of polymers on which they are take measurements in the field of THz spectrum. The most suitable polymers chosen based on the measurement results, which is then constructed measuring cell. Then the sample of material, occurring in security applications, is chosen on which are made the measurements in the field of THz spectrums.
In conclusion part of the thesis, the measurement results are evaluated and the possible utilization of the THz spectroscopy in security technologies is suggested. Then the potential future development of the spectroscopy is evaluated.
Finally, the measurement results are evaluated, possible usage of the THz spectroscopy is suggested in security technologies and possible future development
Keywords
THz zařízení, spektrum, THz zobrazování, bezpečnostní technologie, spektroskopie
Popište stávající stav techniky využívající THz oblast spektra a její aplikace v oblasti bezpečnostních vědních disciplin.
Seznamte se s terahertzovým spektrometrem TPS spectra 3000 fy Teraview v laboratoři FAI UTB.
Vyberte, připravte a proměřte frekvenční charakteristiky některých polymerních materiálů.
Navrhněte a postavte měřicí celu pro měření spekter kapalných látek.
Proveďte měření a analýzu spekter vybraných kapalných látek, vyskytujících se v bezpečnostních aplikacích.
Analyzujte možnosti uplatnění terahertzové spektroskopie pro detekci a identifikaci studovaných látek.
Research Plan
Popište stávající stav techniky využívající THz oblast spektra a její aplikace v oblasti bezpečnostních vědních disciplin.
Seznamte se s terahertzovým spektrometrem TPS spectra 3000 fy Teraview v laboratoři FAI UTB.
Vyberte, připravte a proměřte frekvenční charakteristiky některých polymerních materiálů.
Navrhněte a postavte měřicí celu pro měření spekter kapalných látek.
Proveďte měření a analýzu spekter vybraných kapalných látek, vyskytujících se v bezpečnostních aplikacích.
Analyzujte možnosti uplatnění terahertzové spektroskopie pro detekci a identifikaci studovaných látek.
Recommended resources
ROSTAMI, Ali; RASOOLI, Hassan; BAGHBAN, Hamed. Terahertz Technologies : Fundamental and Applications. Berlin : Springer, 2010. 255 s. ISBN 978-3-642-15792-9.
LEE, Yun-Shik. Principles of Terahertz Science and Technology. Oregon : Springer, 2009. 340 s. ISBN 978-0-387-09539-4.
FEKETE, Ladislav. Ultrafast carrier dynamics in semiconductors studied by Time-resolved terahertz spectroscopy. Prague, 2008. 78 s. Dizertační práce. Charles University in Prague. Dostupné z WWW: http://lts.fzu.cz/pdf/t-lf.pdf.
WILKE, Ingrid; SENGUPTA, Suranjana. Terahertz Spectroscopy : Principles and Applications. Boca Raton : CRC Press, 2008. Nonlinear Optical Techniques for Terahertz Pulse Generation and Detection?Optical Rectification and Electrooptic Sampling , s. 41-72. ISBN 13:978-0-8493-7525-5.
GAVENDA, Martin. Využití terahertzových frekvencí v bezpečnostních aplikacích. Diplomová práce FAI UTB ve Zlíně, 2011.
WALKER, Gillian C., at al. A simple fluid cell for the study of aqueous solutions using THz time-domain spectrtoscopy, Meas.Sci.Technol. 22(2011), 3, 037003.
Recommended resources
ROSTAMI, Ali; RASOOLI, Hassan; BAGHBAN, Hamed. Terahertz Technologies : Fundamental and Applications. Berlin : Springer, 2010. 255 s. ISBN 978-3-642-15792-9.
LEE, Yun-Shik. Principles of Terahertz Science and Technology. Oregon : Springer, 2009. 340 s. ISBN 978-0-387-09539-4.
FEKETE, Ladislav. Ultrafast carrier dynamics in semiconductors studied by Time-resolved terahertz spectroscopy. Prague, 2008. 78 s. Dizertační práce. Charles University in Prague. Dostupné z WWW: http://lts.fzu.cz/pdf/t-lf.pdf.
WILKE, Ingrid; SENGUPTA, Suranjana. Terahertz Spectroscopy : Principles and Applications. Boca Raton : CRC Press, 2008. Nonlinear Optical Techniques for Terahertz Pulse Generation and Detection?Optical Rectification and Electrooptic Sampling , s. 41-72. ISBN 13:978-0-8493-7525-5.
GAVENDA, Martin. Využití terahertzových frekvencí v bezpečnostních aplikacích. Diplomová práce FAI UTB ve Zlíně, 2011.
WALKER, Gillian C., at al. A simple fluid cell for the study of aqueous solutions using THz time-domain spectrtoscopy, Meas.Sci.Technol. 22(2011), 3, 037003.
