文档介绍：山东电力高等专科学校学报
第 14 卷第 1 期
Journal of Shandong Electric Power College
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浅谈太赫兹技术在电力系统中的应用前景
Discussion on the Application Prospect of Terahertz in Power System
桂建廷
王运柯
王
珏
徐
涛
河南南阳供电公司
河南
南阳
473000
【摘要】近年来,太赫兹技术受到各国政府及研究机构的高度重视,成为当前电磁波研究的前
沿和热门,在电子、信息、通信等方面蕴含着巨大的应用前景,但在电力系统中的应用目前仍
少有涉及。本文作者根据电力行业多年从业经验,结合太赫兹波的有关特性,就这一科技在电
力系统中的应用进行初步探讨。
【关键词】太赫兹
电力
应用
【中图分类号】
【文献标识码】 A
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太赫兹波简介
量只有 4meV,因此不会如 X 射线(keV 量级)那样
太赫兹(THz)波是指频率在 ~10THz(波长
为 3000~30um)范围内的电磁波,在长波段与毫米
波相重合,在短波段与红外光相重合,是宏观经典
理论向微观量子理论的过渡区,也是电子学向光子
学的过渡区, 称为电磁波谱的“太赫兹空隙
(Tnzgap)”。
与其他射线相比,太赫兹波的频率范围处于电
子学和光子学的交叉区域,性质表现出一系列不同
于其它电磁辐射的特殊性,其突出的特点在于:
1)极强的穿透能力
太赫兹射线能以很小的衰减穿透如陶瓷、脂
肪、碳板、布料、塑料等物质,还可无损穿透墙壁、沙
尘烟雾,使其能在某些特殊领域发挥作用。
2)探测安全性高
太赫兹射线不同于 X 射线, 它是一种不电离
的射线,具有较低的光子能量。 1THz 频率的光子能
收稿日期:2010-10-11
作者简介:桂建廷(1979-),学士,从事电力系统自动化方面
研究。
在生物组织中产生有害的光致电离,也不容易破坏
被检测物质。如果用太赫兹检测物质,就可以发现
内部瑕疵而又不损害该物质。
3)良好的物质识别能力
太赫兹射线单个脉冲的频带可以覆盖从 GHz
直至几十 THz 的范围, 许多生物大分子的振动和
转动能级,电介质、半导体材料、超导材料、薄膜材
料等的声子振动能级落在其波段范围。由于每种材
料的太赫兹频谱特征是不同的,因此只要建立了这
些物质的太赫兹频谱特征数据库,就可以采取“指
纹”识别的方法来对物质进行检测。
4)强大的成像能力
通过采集太赫兹波反射波并利用成像系统,对
样品振幅或相位信息进行处理和分析,就可以得到
样品的 THz 图像。太赫兹波成像的显著特点是信
息量大,可准确显示物质的内外部信息,目前太赫
兹显微成像的分辨率已达到几十微米。
5)抗背景噪声干扰能力强
THz 脉冲的典型脉宽在皮秒量级,不但能够方
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浅谈太赫兹技术在电力系统中的应用前景
便地进行时间分辨的研究, 而且利用取样测量技
术,可以有效地抑制背景辐射噪声的干扰。目前,脉
冲 THz 辐射通常只有较低的 THz 射线平均功