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THz辐射在中草药鉴别与安全检查中的应用研究

沙琳  
【摘要】:THz技术在近十几年来随着超快激光技术的进展而得到蓬勃发展。THz辐射通常指的是波长在1mm—100μm(300GHz—3THz)区间的远红外电磁辐射,其波段位于微波和红外光之间。THz时域光谱技术是20世纪80年代以来发展起来的一种新型光谱测量技术。它以THz辐射作为探测源,利用电光采样或光电导采样方法直接记录THz辐射电场的振幅时间波形,通过傅立叶变换得到测量信号振幅和相位的光谱分布,进而获得材料在THz波段的吸收和色散等信息。 中药材质量评价与标准制定研究包括3个方面内容:安全性、真实性与质量优劣评价。众所周知,中药之所以能发挥治病功效,是它所含的物质基础—化学成分对机体作用的结果。由于中药的化学成分极为复杂(包括有机物和无机物),它的质量优劣评价方法和相应的质控标准长期以来一直是个难题,这也是影响中药现代化的一个主要因素。只有以客观规范的质量评价标准和实验数据表明中药及原料药材的有效性、稳定性和可控性,才能使中药在国际市场上占据一席之地。为此许多人对中药材的质量评价方法进行了广泛深入的研究和探讨。这其中,由于光谱技术是依据中草药中有效成分或特征成分进行鉴别的,可以避免一般鉴别方法的主观性和片面性,能够较为客观的反映药材的内在质量而逐渐受到人们的重视。其中红外光谱的研究进展最为迅猛。 将THz辐射用于中药研究既有特殊的优点也有特殊的困难。这主要包括:1)中药的大分子振动或转动谱有一部分在THz波段;2)用THz时域光谱技术可以测量中药的色散,有可能作为中药鉴别的辅助指标,而红外光谱仪不能测试色散特性:3)THz辐射脉冲宽度在皮秒到飞秒量级,可以测量中药时域谱和中药瞬态特性。 本文用THz时域光谱技术研究中药,得到了以下结果: 用THz时域光谱技术测量了白参、红参以及高丽参的时域光谱,得到了它们的吸收系数曲线和折射率曲线。通过比较其吸收谱,发现三种人参分别具有某些相同的吸收峰,但吸收谱差异较为明显。 测量了等级分别为特一级与特三级的冬虫夏草的THz时域谱,并得到了它们各自的吸收系数曲线和折射率曲线。发现两种冬虫夏草的吸收峰均不十分明显,但两种样品的吸收谱较为近似。


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