太赫兹频谱在前沿材料测试领域的应用（二）
质保筛查
第三类工业应用既不需要光谱测量也不需要测量厚度，但需要超快的强度值记录。这种质量控制应用，很好地说明了快速记录的优势。根据欧盟议会的要求，如果药品配送单包含患者信息，则药品只能配送给患者。因此，药品配发机构需要在放入药物之前，将配送单插入包装中（配送单由纸或塑料制成，折叠的药盒由纸板制成）。
一旦插入了配送单和药物，整体重量会被记录。但是，如果总重不匹配，则质量控制几乎不可能定位没有配送单的药品包装。因为，传送带的速度（通常大于10米/秒），对于在线测量来说太快了。
图4 利用太赫兹分析折好的纸板药盒：首先，由发射器将飞秒（fs）激光器的输出转换为太赫兹脉冲，再由抛物面反射镜将脉冲聚焦到安放在快速转盘上的样品，然后Schottky接收器测量透射强度，并在均方根（rms）转换器和数据采集器（DAQ）中进一步处理
在由TOPTICA Photonics进行的可行性试验中，折好的纸板药盒被安置在模拟快速传送带的工业钻头上。这些盒子以21米/秒的横向速度旋转，通过太赫兹光束的焦点。时间相关信号的下降，是由于样品本身边缘和纸板折叠处太赫兹脉冲的散射造成的。
通过信号中的两个额外峰，可以看到配送单的存在。实验表明，利用太赫兹探测，可以识别缺少配送单的包装。该方法甚至适用于以瓦片状重叠度高达50%~60%堆叠的样品（图4和图5）。
图5 太赫兹穿过包含配送单（左）和不包含配送单（右）的折叠包装：在此测量中，药品折叠包装以21米/秒的速度移动
新的测量程序可以测量每个太赫兹脉冲的强度。测量过程可以在筛选系统中实现，并且数据采集速度可以高达每秒1亿个数据点。不过，这样大的数据量不方便处理，所以一次平均几千个测量点是较有效的。即便如此，测量数据速率仍然远高于早期的太赫兹系统，并且足以在超过100 km / h的采样速度下提供高分辨率测量。
图6 采用TeraSpeed记录透明双组分粘合剂（黑色曲线）和光硬化环氧粘合剂（红色曲线）固化过程的时间演变
不同于传统的时域光谱仪，当前的筛选系统不使用任何运动部件，因此在热性能和机械方面都非常坚固。如果需要观察到缓慢的演变过程（例如图6粘合剂的固化），则可以降低数据采集速率。沿着这些线的初步研究表明，双组分粘合剂和光硬化环氧粘合剂的透射性能在固化过程中会显著改变。因此，利用太赫兹测量可以无接触地控制回火工序，从而帮助优化固化持续时间和材料成分。
太赫兹辐射的独特特性使之成为多种应用的有效工具
展望未来，除了上述应用，太赫兹更高的载波频率将在无线通信中实现更高的数据速率。并且，近期有研究利用太赫兹技术表征了药物的结构（涂层厚度）和组分。太赫兹新兴应用的数量（尤其是无接触材料和质量检测），正在不断增长。
