若利用太赫兹时域光谱技术检测化学物质,是根据什么检测的?能检测出物质的特定官能团还是怎么回事呢?

THz时域光谱技术的基本原理是利用飞秒脉冲产生并探测时间分辨的THz电场,通过傅立叶变换获得被测物品的光谱信息,由于大分子的振动和转动能级大多在THz波段,而大分子,特别是生物和化学大分子是具有本身物性的物质集团,进而可以通过特征频率对物质结构、物性进行分析和鉴定.

THz 脉冲源通常只包含若干个周期的电磁振荡,单个脉冲的频带可以覆盖从GHz 直至几十THz 的范围,许多生物大分子的振动和转动能级,电介质、半导体材料、超导材料、薄膜材料等的声子振动能级落在THz 波段范围.因此THz 时域光谱技术作为探测材料在THz 波段信息的一种有效的手段,非常适合于测量材料吸收光谱,可用于进行定性鉴别的工作.

所谓官能团,是决定有机化合物的化学性质的原子或原子团.常见官能团烯烃、醇、酚、醚、醛、酮等.有机化学反应主要发生在官能团上,官能团对有机物的性质起决定作用,-X、-OH、-CHO、-COOH、-NO2、-SO3H、-NH2、RCO-,这些官能团就决定了有机物中的卤代烃、醇或酚、醛、羧酸、硝基化合物或亚硝酸酯、磺酸类有机物、胺类、酰胺类的化学性质.

太赫兹光谱技术不仅信噪比高,能够迅速地对样品组成的细微变化作出分析和鉴别,而且太赫兹光谱技术是一种非接触测量技术,使它能够对半导体、电介质薄膜及体材料的物理信息进行快速准确的测量.

由以上太赫兹的特点,我们可以知道太赫兹时域光谱技术为什么能够检测出化学物质,以及能够检测出物质的特定官能团当然也不再话下.

ADS是加速驱动次临界洁净核能系统（Accelerator Driven Sub-critical System）的缩写，它是利用加速加速的高能质子与重靶核（如铅）发生散裂反应，一个质子引起的散裂反应可产生几十个中子，用散裂产生的中子作为中子源来驱动次临界包层系统，使次临界包层系统维持链式反应以便得到能量和利用多余的中子增殖核材料和嬗变核废物。

在上个世纪90年代之前，就有人提出用加速来产生核能、增殖核材料和嬗变核废物，也有人提出用反应堆解决该问题，但由于加速技术及投资问题，一直处于在个别发达国家的研究中，未能大力发展，而反应堆技术嬗变核废物也由于中子通量密度小及核临界安全等问题受到限制。

ADS概念是上个世纪90年代提出的，它的出现使多年的努力可变为现实。它主要致力于：

（1）充分利用可裂变的核资源，使铀-238高效转化为易裂变钚-239核，或开发利用钍资源。

（2）在ADS的不同中子能量场中，可嬗变危害环境的长寿命核废物（次量锕系核素及某些裂变产物）为短寿命的核废物，以降低放射性废物的储量及其毒性；而ADS本身在产能过程中，产生的核废物却很少，基本上是一种清洁的核能。

（3）提高公众对核能的接受程度，因为ADS是一个次临界系统,可得到根本上杜绝核临界事故的可能性。因此，该思想在二十世纪九十年代一经提出就受到核能界的极大兴趣，因为ADS所用的加速不需要太高的能量和太强的离子流，而所用的反应堆又是次临界，因此,ADS已经被世界科学界公认为它是解决大量放射性废物、降低深埋储藏风险的最具潜力的工具，而在技术上，也是没有不可克服的困难。

我国1995年在中国核工业总公司科技局的支持下，成立了ADS概念研究组，开展以ADS系统物理可行性和次临界堆芯物理特性为重点的研究工作。这项工作后来得到国家自然科学基金委员会和中国科学院基础局的支持，取得了许多方面的研究成果，研究人员由原来的中国原子能科学研究院扩大到高能物理研究所、北京大学。1999年ADS项目在国家自然科学基金委员会的支持下成为国家重大基础研究项目973项目之一，项目名称为“加速驱动洁净核能系统的物理技术基础研究”，项目编号为G1999022600，首席科学家为丁大钊，现任首席科学家为原子能院院长赵志祥研究员，研究人员扩大到清华大学、西南物理研究院、西安交通大学、南华大学等单位。项目下设五个课题，研究工作涉及到强流加速物理、次临界堆物理、散裂靶物理、核数据、核热工和材料、核化学分离和嬗变等领域。

ADS启明星1#次临界实验平台就是在外源驱动下，开展研究次临界反应堆物理特性，由中国原子能科学研究院自行设计、加工、安装的国内外第一个ADS次临界反应堆实验平台。

ADS启明星1#次临界实验平台的主要任务是：外推实验，确定次临界度；研究ADS次临界系统有效增殖因子Keff实时测量和监督的方法；宏观检验相关核数据和校核中子学计算程序；开展ADS次临界系统中子学研究（外中子源对次临界反应堆的影响）；开展长寿命核素嬗变实验和研究等。为此，要求其结构尺寸准确，材料参数可靠；结构合理， *** 作方便，安全可靠；次临界装置边界清楚，除束中子源外杜绝散射中子进入；装置水平高度可调；次临界反应堆有效增殖系数在 0.95-0.98之间可调。

因此，该实验平台不需要控制棒，且在外源强度为109n/s作用下，功率只有1瓦以下，也不需要功率保护、周期测量和保护等装置（将来的加速加速的质子所产生的散裂中子源强可达到~1018n/s，因此工程性的ADS功率可达到几十万千瓦量级）。

ADS启明星1#次临界实验平台的活性区由快区和热区组成，快区采用天然金属铀元件，共264根元件插在铝格架内，热区采用UO2低浓铀元件，元件数根据实验确定为2046根，插在聚乙烯内组成，此时的keff为0.97-0.98（待验证）。其反射层为聚乙烯，在活性区外面，厚度大于150 mm，在反射层的侧面装有中子探测器导管，用于放置中子探测器。屏蔽层区材料为含硼聚乙烯，在反射层外面，厚180mm，外型为圆形。它的外面用4mm的不锈钢作外壳。 靶区在活性区的中心，放置中子源。

ADS启明星1#次临界实验平台现已经开展的研究有：实验外推临界值；快区热中子通量的径向和轴向分布测量；快区燃料元件与热区边沿燃料元件的关系测量；“在线”测量次临界系统对外中子源的“瞬时响应”等。

ADS启明星1#次临界实验平台的建立，已经在国际上受到了较大的关注，几个国家都表示要进行研究合作，它必将对国内外的ADS研究做出贡献。

有限元分析属于物理学科。

有限元分析（FEA，Finite Element Analysis）利用数学近似的方法对真实物理系统（几何和载荷工况）进行模拟。还利用简单而又相互作用的元素，即单元，就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。

有限元分析是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成，对每一单元假定一个合适的(较简单的）近似解，然后推导求解这个域总的满足条件(如结构的平衡条件），从而得到问题的解。这个解不是准确解，而是近似解，因为实际问题被较简单的问题所代替。由于大多数实际问题难以得到准确解，而有限元不仅计算精度高，而且能适应各种复杂形状，因而成为行之有效的工程分析手段。

有限元是那些集合在一起能够表示实际连续域的离散单元。有限元的概念早在几个世纪前就已产生并得到了应用，例如用多边形（有限个直线单元）逼近圆来求得圆的周长，但作为一种方法而被提出，则是最近的事。有限元法最初被称为矩阵近似方法，应用于航空器的结构强度计算，并由于其方便性、实用性和有效性而引起从事力学研究的科学家的浓厚兴趣。经过短短数十年的努力，随着计算机技术的快速发展和普及，有限元方法迅速从结构工程强度分析计算扩展到几乎所有的科学技术领域，成为一种丰富多彩、应用广泛并且实用高效的数值分析方法。

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