테라헤르츠 측정 방법

유기 및 유전체 단일 및 다층 시스템을 측정합니다.

테라헤르츠 측정 방법을 사용하면 코팅 두께 측정은 물론 다양한 유기 및 유전체 재료의 재료 분석도 가능합니다. 비접촉식, 완전 비파괴, 비이온화 방식으로 최대 7개의 층까지 테라헤르츠파를 투과할 수 있습니다.

테라헤르츠 주파수 범위의 전자기파를 사용하는 기술은 여러 가지가 있습니다. 이러한 기술 중 하나는 0.1~6테라헤르츠의 넓은 주파수 범위에서 매우 짧은 펄스 테라헤르츠 파를 사용하는 재료 분석에 확립된 방법인 테라헤르츠 시간 영역 분광법(TDS)입니다. 테라헤르츠파가 비전도성 또는 전도성이 약한 물질에 부딪히면 이를 투과하여 부분적으로 반사됩니다. 차체의 래커 또는 캐리어 재료의 호일과 같이 기본 재료 위에 다층 시스템으로 재료를 적용하면 테라헤르츠 파는 개별 층의 계면에서 부분적으로 반사됩니다.

이렇게 반사된 "에코" 펄스는 특정 시간 차이로 감지되며, 이를 통해 반사된 신호의 통과 시간을 측정할 수 있습니다. 이를 통해 인터페이스 사이의 거리, 즉 각 층의 두께를 접촉 없이 매우 정밀하게 측정할 수 있습니다. 따라서 테라헤르츠 시간 영역 분광법은 한 번의 측정으로 다층 시스템에서 각 층의 두께를 개별적으로 감지할 수 있습니다.

균질성, 다공성, 전도도 및 자유 전하 캐리어의 이동도(2DEG)와 같은 다른 파라미터도 측정할 수 있습니다. 기판의 특성은 측정에 영향을 미치지 않습니다. 또한 이 기술은 예를 들어 실온이나 주변광으로 인해 발생하는 비일관성 방사선을 차단합니다.

이 모식도는 테라헤르츠 시간 영역 분광법의 기본 원리를 설명합니다.

초단파 펄스 테라헤르츠 파가 조사 대상 물질에 부딪혀 침투한 후 층의 계면에서 부분적으로 반사됩니다.
서로 다른 반사가 서로 다른 시간에 감지되어 거리와 이에 따른 층 두께에 대한 정보를 제공합니다.

테라헤르츠 측정 기술은 높은 정밀도가 특징입니다: 2mm 미만의 측정 표면에서 10μm 이상의 층 두께를 측정할 수 있습니다. 비슷한 분해능을 가진 자기 유도 방식에 비해 테라헤르츠 측정은 1 ‰로 10배 더 나은 반복성을 제공합니다.

래커나 페인트와 같은 유기 또는 유전체 층은 테라헤르츠파에 적어도 부분적으로 투명하기 때문에 재료에 영향을 미치지 않습니다. 측정은 완전히 비파괴적입니다. 자기 유도 및 초음파 측정과 달리 테라헤르츠 방식은 수 센티미터의 작동 거리에서 완전히 비접촉식으로 작동합니다. 따라서 습하고 부드러운 층도 문제없이 측정할 수 있습니다.

테라헤르츠파는 원적외선 영역에 속하므로 가시광선이나 X-선보다 에너지가 적습니다. 따라서 비이온화이며 무해합니다. 테라헤르츠 기기는 공개적으로 작동할 수 있으며 방사선 보호가 필요하지 않습니다.