THz – TDS

La spettroscopia nel dominio del tempo Terahertz (THz-TDS) è un avanzato TEST NON DISTRUTTIVO (la radiazione nel Terahertz non ha energia sufficiente per ionizzare le molecole bersaglio, a differenza di quanto accade ad esempio per la radiazione X) che si basa sulla generazione e sul rilevamento di fotoni con una frequenza nell’intervallo THz (f ∼ 10¹² Hz, T∼ ps = 10^-12 s) per sondare le caratteristiche del materiale in esame.

Per studiare un materiale, un impulso THz può essere inviato verso il campione per analizzare da un sistema di scansione la radiazione che passa o riflessa dalla struttura del reticolo cristallino. I campi di applicazione variano dall’architettura, all’arte fino ai materiali da costruzione, per esempio si può: rappresentare crepe e fessurazioni, rilevare la diffusione dell’acqua, i vuoti interni, i difetti, l’orientamento delle fibre e differenze nella composizione chimica (es. presenza e quantificazione di cloruro nel calcestruzzo). Oltre campioni allo stato solido possono essere testati anche sostanze allo stato liquido e polveri. Inoltre, questa tecnica può essere ancora più interessante mettendo in comparazione I risultati con quelli delle altre tecniche di analisi che adoperiamo nei nostri laboratori ovvero le emissioni acustiche, le prove ultrasoniche, le analisi di microscopia ottica e la Digital Image Correlation.

All’interno del laboratorio “Sistemi Edilizi” (DISEG), in un apposito ambiente con temperatura e umidità relativa controllata troverete le seguenti apparecchiature per la THz-TDS:

TeraSmart

Spettrometro Terahertz compatto prodotto da Menlo Systems con integrato: sorgente laser al femtosecondo, unità di ritardo ottico (ODU) e unità ADC. Il sistema monta ottiche THz preallineate basate su specchi parabolici fuori asse (OAPM) su un breadboard 30×30 cm. TeraSmart può raggiungere una larghezza di banda superiore a 6 THz in 5 s, un range dinamico maggiore di 100 dB, risoluzione in frequenza THz fino a 1,2 GHz e velocità di scansione flessibili (> 850 ps).

Tera Image (componente aggiuntivo del TeraSmart)

Un’unità di acquisizione immagini automatizzata, prodotta da Menlo Systems e montata sul TeraSmart, in grado di acquisire immagini THz, in geometria di trasmissione o riflessione, contenenti l’intera informazione spettrale per ciascun pixel di dati del piano X-Y scansionato con una dimensione di 150 x 150 mm. Per oggetti più grandi possono essere acquisite più immagini e successivamente unite insieme.

Testa di riflessione (componente aggiuntivo del TeraSmart)

Un dispositivo compatto e senza allineamento, prodotto da Menlo Systems e montato su TeraSmart, capace di consentire misure in riflessione senza compromessi nelle prestazioni (>95 dB, > 6THz) per campioni più grandi senza vincoli geometrici.

ImageLab

Un computer dedicato con ImageLab®, un software di elaborazione delle immagini iperspettrali sviluppato da Menlo System per i dati delle immagini THz. Il software può anche eseguire analisi dei dati provenienti da altre varie tecniche di imaging come spettroscopia ottica, UV/VIS, IR, Raman o spettrometria di massa.