О возможности продвижения метода нестационарной газовой спектроскопии, реализованного путём быстрого свипирования частоты, вверх по терагерцовому диапазону

Режим быстрого свипирования частоты представляет собой перспективный метод получения записи спектра в достаточно широком частотном диапазоне в течение короткого времени (порядка миллисекунд). Этот подход позволяет детектировать все вещества, которые имеют достаточно сильные линии поглощения, попадающие в рабочий диапазон спектрометра, и находятся в газовой смеси в момент проведения записи спектра. В данной работе представлен спектроскопический комплекс, который состоит из спектрометров сантиметрового и двухмиллиметрового диапазонов длин волн, работающих в режиме быстрого свипирования частоты, а также исследована возможность создания источника излучения с быстрым свипированием частоты на основе квантового каскадного лазера терагерцового частотного диапазона. Приведены результаты численного моделирования для такого источника на основе экспериментальных характеристик исследуемого квантового каскадного лазера. Показана возможность применения данных спектрометров для исследования состава смеси паров и продуктов терморазложения тканей ЛОР-органов.

На английском языке

On the possibility of advancement of the non-stationary gas spectroscopy method realized by using fast frequency sweep mode up the terahertz frequency range

Vaks V.L.

Anfertev V.A.

Chernyaeva M.B.

Domracheva E.G.

Pripolzin S.I.

Baranov A.N.

Teissier R.

Ayzenshtadt A.A.

Gavrilova K.A.

Fast frequency sweep mode is a promising method for spectrum recording in a sufficiently wide frequency range within a short time (about a few milliseconds). This approach permits one to detect all substances which have intense absorption lines lying in the frequency range of the spectrometer and which are in a gas mixture when the spectrum is recorded. A spectroscopic system consisting of spectrometers for the centimeter and two-millimeter wavelength ranges operating in fast frequency sweep mode is presented. The possibility of creating a radiation source with fast frequency sweep based on a quantum cascade laser of the terahertz frequency range is explored. The results of numerical simulation for such a source based on experimental characteristics of the studied quantum cascade laser are given. The possibility of using these spectrometers to examine the composition of a mixture of vapors and thermal decomposition products of the tissues of ENT organs is shown.

DOI: https://doi.org/10.52452/00213462_2022_65_10_835