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由于太赫兹波具有异于其他波段的特性,太赫兹技术在军事科技、宽带通信、医学探测和空间科学等方面都有无限的应用潜能。但是目前常用的探测设备价格昂贵、对工作环境要求严格,这些条件极大的限制了太赫兹技术的实验运作和实际应用。辉光放电探测器(GDD)具有快的响应速度、可在室温工作、价格低及耐高电学性等特点,为太赫兹探测器的研制提出了新的方向。 本文介绍了利用氖灯制备GDD,并测试了GDD的放电特性、不同放电状态下GDD对太赫兹信号的响应率及信噪比。认为GDD工作在辉光放电及异常辉光放电区域时,可用于对太赫兹信号的探测。实验测得工作电流为88.9μA时,GDD对0.17THz的太赫兹波的响应率可达0.102mV/W,信噪比为14.89。实验还发现GDD的响应率与放电电流并非简单的线性关系。同时,噪声是随着GDD放电电流的增大而增加。 在气体放电的基础上,对GDD的工作特性进行了分析。在等离子体的基础上,分析了太赫兹波与GDD放电时形成的等离子体的作用。结合早期GDD在微波段的探测机理,分析了GDD在太赫兹波段的探测机理。认为GDD放电空间中电子吸收了入射太赫兹波的能量,因而增加了电子与气体原子发生电离碰撞与激发碰撞的频率,使得放电空间中产生新的电子-正离子对。新产生的电子在直流偏置电场下进一步加速产生电离碰撞,引起内部的电信号放大,最终增加了GDD的放电电流。 利用连续太赫兹波透射式成像系统,分别以GDD和肖特基二极管作为探测器,进行了太赫兹波成像实验。获得了对比度,空间分辨率相近的样品太赫兹图像,表明GDD可以用于连续太赫兹波成像。