Развитие метода двухчастотной THz спектроскопии для аналитических исследований

Anfertev, Vladimir Alekseevich; Balakirev, Vladimir Iurevich; Vaks, Vladimir Leibovich; Domracheva, Elena Georgievna; Pripolzin, Sergei Ivanovich; Revin, L. S.; Soegova, Gulzada Annamyratovna; Iablokov, Anton Andreevich

V.A. Anfertev¹, V.I. Balakirev², V.L. Vaks^1,2, E.G. Domracheva^1,2, S.I. Pripolzin^1,2, L.S. Revin^1,2, G.A. Soegova¹, A.A. Iablokov¹

Abstract

Nowadays the development of analytical spectroscopy with high performance, sensitivity and spectral resolution is attended. In the paper the method of two-frequency THz spectroscopy as well as the laboratory model of the spectrometer with using two independent radiation sources and a single detector of THz radiation are presented. The preliminary measurements have testified this new direction of analytical spectroscopy to open widespread trends of its using for various basic and applied problems of physics, chemistry, astronomy, medicine and biology. First of all, there are laboratory modeling the processes of atmospheric and space chemistry, studying of their dynamics and kinetics as well as transformations and changes of mixture composition. Besides, the method presented can be applied for investigations of fast processes, detecting the intermediate and short time living products of chemical reactions.

terahertz frequency range
high precise non-stationary spectroscopy
phase switching
two-frequency spectrometer

Аннотация (на русском)

Развитие метода двухчастотной THz спектроскопии для аналитических исследований

В настоящее время большое внимание уделяется развитию аналитических методов спектроскопии, обладающих высокими быстродействием, чувствительностью и спектральным разрешением. В работе представлены разработанные авторами метод двухчастотной ТГц спектроскопии и лабораторный макет прибора на его основе с использованием двух независимых источников и единого приемника ТГц излучения. Тестовые измерения показали, что это новое направление аналитической спектроскопии открывает широкие перспективы его использования для решения различных фундаментальных и прикладных задач физики, химии, астрономии, медицины и биологии. Прежде всего, это лабораторное моделирование процессов атмосферной и космической химии, изучение их динамики и кинетики, превращения и изменения компонентного состава. Кроме того, данный метод может найти применение для исследования быстропротекающих процессов, детектирования промежуточных и короткоживущих продуктов химических реакций.

For citation

Anfertev V.A., Balakirev V.I., Vaks V.L., Domracheva E.G., Pripolzin S.I., Revin L.S., Soegova G.A., Iablokov A.A. Развитие метода двухчастотной THz спектроскопии для аналитических исследований // Journal of Radio Electronics. – 2015. – No. 2.

References

V.L.Vaks, A.B.Brailovsky, V.V.Khodos. Millimeter Range Spectrometer with Phase Switching - Novel Method for Reaching of the Top Sensitivity. // Infrared & Millimeter Waves, vol. 20, no. 5, pp. 883-896, May 1999
V.L.Vaks, V.V.Khodos, E.V.Spivak. A nonstationary microwave spectrometer. // Review of Scientific Instruments. vol. 70, no. 8, pp. 3447-3453, Aug. 1999
V.V.Khodos, D.A.Ryndyk, V.L.Vaks. Fast passage microwave molecular spectroscopy with frequency sweeping. // Eur.Phys.J.Appl.Phys., vol. 25, no. 3, pp. 203-208, March 2004.
В.Л.Вакс, А.Н.Панин, С.А.Басов, А.В.Иллюк, С.И.Приползин, Д.Г.Павельев, Ю.И.Кошуринов. Нестационарная спектроскопия диапазона частот 1-2,5 ТГц на твердотельных устройствах. // Известия Вузов. Радиофизика, т. 52, № 7, с. 569-575, нояб.2009
V. Vaks, High-Precise Spectrometry of the Terahertz Frequency Range: The Methods, Approaches and Applications// Journal of Infrared, Millimeter and Terahertz Waves, vol. 33, no. 1, pp. 43-53, Oct. 2012.