太赫兹时域光谱技术在岩石矿物学中的应用研究

发布时间：2020-04-15 20:26

【摘要】：太赫兹时域光谱技术作为一种新型检测技术,可以快速无损地对样品进行表征,对结构相似的物质具有很好的识别能力,被应用于多个领域,成为当前备受关注的研究课题,但在岩石矿物学领域的应用研究较少。本文以太赫兹技术对电气石、辉长岩及蛋白石进行表征为创新点,探索太赫兹时域光谱技术在岩石矿物学方面的应用潜力。其主要内容与结论包括:(1)在前人光学参数提取模型及方法的基础上,利用MATLAB软件中的GUI图形化编程函数设计编制了数据处理软件和数据合并对比软件,方便实验数据的处理,减少了人为数据处理失误造成的误差,为太赫兹时域光谱技术的应用研究开展打下了基础。(2)对太赫兹时域光谱技术在晶体结构各向异性的矿物分析方面进行了研究探索。选择巴西黑色电气石作为研究对象,测定了电气石原石垂直于C轴和平行于C轴两个方向在太赫兹波段的特征吸收图谱,结果显示电气石晶体对太赫兹脉冲具有一定的调制作用,可以作为太赫兹波调制器件或太赫兹波段的偏振片,电气石在太赫兹波段同样具有双折射、二向色性,与光学波段相比,在太赫兹波段的双折射更加明显。太赫兹时域光谱技术在电气石的晶体定向和鉴定识别方面具有一定的应用潜力,该技术可以作为晶体矿物结构分析的一种手段。(3)研究太赫兹时域光谱技术对岩石矿物中微量成分的敏感关联性。样品选择来自东昆仑拉陵灶火涛歌岩体一个剖面采集的角闪辉长岩,研究结果显示1.4THz的太赫兹波对样品中全铁含量较敏感,具有很好的关联性,确定了太赫兹技术在岩石矿物成分分析中的应用是可行性的。(4)探索利用太赫兹时域光谱技术鉴定分析含水矿物中水的存在形式。样品选择蛋白石原石。通过对不同温度热处理后的蛋白石样品进行测试,测试结果显示蛋白石原石中含水形式主要为凝胶水以及少量结晶水。研究表明太赫兹时域光谱技术可以作为蛋白石原石鉴定、成分分析及含水形式判定的有效补充手段,相比传统研究手段,该技术在分子结构变化的测量上,具有更加明显的优势。
【图文】：

图 2-2 光导天线产生太赫兹波原理示意图图 2-2 所示，采用光电导天线法产生太赫兹辐射的原理如下(丁志短飞秒激光脉冲激励金属电极间的光电导半导体材料，使其激发

电光采样探测太赫兹波示意图
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P575

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 赵慧涛;张丽娜;胡艳宏;柳召刚;;岩矿鉴定法矿石特征分析中的应用[J];山东冶金;2015年02期

2 赵海平;张雪梅;何雪梅;;坦桑尼亚绿色蛋白石[J];宝石和宝石学杂志;2014年04期

3 赵斌;王芝银;伍锦鹏;;矿物成分和细观结构与岩石材料力学性质的关系[J];煤田地质与勘探;2013年03期

4 李军华;吴炜;何艳;姚金铸;吴晓红;邓波;;近红外光谱对天然岩石中矿物成分含量测定的研究[J];光谱学与光谱分析;2013年01期

5 卢玉和;孟田华;杨成全;石云龙;;应用太赫兹技术对云冈石窟不同岩石样品的分析[J];测试技术学报;2011年06期

6 杨成全;孟田华;卢玉和;;云冈石窟石质、降尘样品的太赫兹光谱分析[J];山西大同大学学报(自然科学版);2011年02期

7 马晓菁;赵红卫;刘桂锋;吉特;张增艳;代斌;;多种糖混合物的太赫兹时域光谱定性及定量分析研究[J];光谱学与光谱分析;2009年11期

8 庞小丽;刘晓晨;薛雍;江向锋;江超华;;粉晶X射线衍射法在岩石学和矿物学研究中的应用[J];岩矿测试;2009年05期

9 田文兵;;浅议矿产资源评价研究意义及发展趋势[J];内蒙古科技与经济;2008年04期

10 李元波;郑盈盈;王卫宁;;苯丙氨酸的太赫兹光谱测试与理论研究[J];首都师范大学学报(自然科学版);2007年03期

相关博士学位论文 前3条

1 王昕;基于电磁波技术的煤岩识别方法研究[D];中国矿业大学;2017年

2 颜志刚;基于太赫兹时域光谱技术的生物分子和农药分子的检测技术研究[D];浙江大学;2008年

3 张同军;基于太赫兹时域光谱的生物分子检测技术研究[D];浙江大学;2007年

相关硕士学位论文 前4条

1 梁文飞;东昆仑拉陵灶火涛歌岩体地质特征及其与成矿作用关系[D];中国地质大学(北京);2017年

2 孟倩;矿物晶体结构和性质的太赫兹光谱研究[D];中国石油大学(北京);2016年

3 丁志龙;太赫兹时域光谱用于混合物定性和定量分析[D];电子科技大学;2015年

4 李利龙;蛋白质类有机化合物的太赫兹光谱分析[D];长沙理工大学;2014年

，

本文编号：2628952