【《小麦新陈度的THz快速无损检测案例分析》1200字】

小麦新陈度的THz快速无损检测案例分析目录TOC\o"1-3"\h\u5447小麦新陈度的THz快速无损检测案例分析 1155591.1 样品制备 1232391.2 实验结果与讨论 1将从国家粮食储备库采集的四种不同储藏年份的小麦样品放置在自主搭建的储粮品质太赫兹时域光谱检测系统样品槽上进行检测，获取其光学参数，得到太赫兹时域光谱，并且根据获取到的数据通过公式计算出其在0.2~1.2THz频率范围内的吸收系数α（ω）和折射率n（ω）等其他光学参数。结果显示，不同储藏年份的小麦的吸收系数和折射率各不相同。从折射率光谱图中可以看出2011年储藏的小麦样品的折射率最低，从吸收系数光谱图中可以看出四个不同储藏年份的小麦样品的吸收系数随着频率的增加而增加。因此，可以通过THz-TDS光谱技术对小麦新陈度进行检测，为小麦新鲜度检测和分析提供了一种新的实验方法。1.1 样品制备从中央储备粮郑州直属库中获取4个不同储藏年份的小麦样品，时间分别为2007年、2008年、2010年、2011年，每年各取5份，每份200g，并做好封袋包装和标识工作。在测试前，将经过粉碎预处理的不同年份储藏的小麦样品进行200目筛子过滤，放置在密封袋中。实验时称取200mg左右的样品粉末，用5Mpa的压力对称取的小麦粉末样品进行3min压片处理，将其制备成厚度、直径各为1.2mm、13mm且两表面平行细滑的圆薄片。1.2 实验结果与讨论由于样品在测量时存在一定的误差，因此需要对4个不同储藏年份的小麦样品进行三次太赫兹时域光谱测量，并对结果取平均值，以此来获得高精度数据。4个不同储藏年份的小麦时域光谱测量结果如图28所示。图28  样品和参考的THz时域光谱Fig.28  THz time domain spectra of samples and references从图中可以看出，不同储藏年份小麦样品的太赫兹时域波形相对于参考信号、振幅强度存在一定程度的减小，产生这种现象的原因主要由两方面造成，一是由于不同样品对太赫兹存在一定程度的吸收，另一方面是不同样品的折射率存在差异。为了获得样品的频域光谱，需对获得的原始实验数据进行傅里叶变换，频域光谱如图29所示。通过对频域光谱图的分析，可以看出在高频部分频谱较窄，主要由于4个不同储藏年份小麦样品对太赫兹高频部分吸收较强。图29  样品和参考的THz频域光谱Fig.29  THz frequency spectrum of sample and reference通过公式计算得到不同储藏年份的小麦在0.2~1.2THz波段的折射率和吸收系数。如图30、31所示。图30  不同年份储藏小麦样品折射率光谱Fig.30  Refractiveindexspectraofwheatsamplesstoredindifferentyears从图中可知，四个不同年份样品的太赫兹折射率存在差异，折射率范围为[1.723，1.819],由于样品的太赫兹色散不强，导致折射率曲线平缓变化。四个样品中，2011年和2008年的折射率变化最为显著，如图中红色和蓝色曲线所示，另外两个年份的样品变化趋于一致，部分频段出现交叉和重叠。四个样品在1太赫兹的折射率从高到低依次为1.780、1.743、1.739、1.729。图31  不同年份储藏小麦样品的吸收系数光谱Fig.31  Absorptioncoefficientspectraofwheatsamplesstoredindifferentyears由图31所示，2007年、2008年、2009年、2011年样品的吸收系数在0.2~1.2THz频率范围内随频率的增加而增大。其中蓝线所示的2011年的小麦样品吸收系数最大。四个样品的吸收系数在1THz处最大的是57.415cm-1，最小的是41.263cm-1。在有效频谱范围内，四个样品的吸收没有明显的特征吸收峰值，其原因是小麦内部结构成分