太赫兹测量方法
测量有机和电介质单层和多层系统。
太赫兹测量方法可以测量涂层厚度，并对各种有机材料和介电材料进行材料分析。太赫兹波可以穿透多达七层涂层--非接触、完全无损、非电离。
这就是太赫兹测量的工作原理。
有许多技术使用太赫兹频率范围内的电磁波。太赫兹时域光谱技术（TDS）就是其中之一，它是一种成熟的材料分析方法，使用的是 0.1 到 6 太赫兹宽频率范围内的极短脉冲太赫兹波。当太赫兹波击中非导电或弱导电材料时，它们会穿透材料并发生部分反射。如果材料是作为多层系统应用在基底材料上，如车身漆或载体材料上的箔片，则太赫兹波会在各层界面上发生部分反射。
这些反射的 "回波 "脉冲会以特定的时间差被检测到，从而测量出反射信号的传输时间。这样就可以非常精确地确定界面之间的距离，即每一层的厚度，而且无需接触。因此，太赫兹时域光谱法可以在一次测量中分别检测多层系统中每一层的厚度。
其他参数，如均匀性、孔隙率、电导率和自由电荷载流子的迁移率（2DEG）也可以测定。基底的特性对测量没有影响。此外，该技术还能屏蔽室温或环境光等引起的非相干辐射。
该示意图说明了太赫兹时域光谱学的基本原理。
- 超短脉冲太赫兹波冲击被测材料，穿透材料并在各层界面上发生部分反射。
- 不同的反射在不同的时间被检测到，这就提供了有关距离的信息，因此也提供了有关层厚度的信息。
太赫兹测量技术的特点是精度高：在小于 2 毫米的测量面上，可测定大于 10 μm 的层厚。与分辨率相似的磁感应法相比，太赫兹测量的重复性要高出 10 倍（1 ‰）。
由于有机层或电介质层（如油漆或涂料）对太赫兹波至少是部分透明的，因此不会对材料造成影响。测量完全是非破坏性的。与磁感应和超声波测量相比，太赫兹测量法完全是非接触式的，工作距离只有几厘米。因此，即使是潮湿的软层也能顺利测量。
太赫兹波属于远红外波段，这意味着其能量低于可见光或 X 射线。因此，它们是非电离和无害的。太赫兹仪器可以公开操作，不需要辐射防护。
这个过程在哪里使用？
太赫兹技术可应用于许多不同行业，例如汽车、半导体制造和晶片测试、电池制造、多层塑料挤出/层压、航空航天、燃料电池、光伏、化工、油漆和涂料、制药、医疗等行业。
- 塑料或金属基底上有机和介质（非导电或低导电）单层和多层系统的涂层厚度测量
- 干涂层和湿涂层、硬涂层和软涂层、光滑涂层或粗糙涂层的涂层厚度测量
- 非接触式电导率测量（如太阳能电池、晶片 2DEG、石墨烯）
- 质量控制和无损检测 (NDT)、材料成像、隐藏缺陷和夹杂物检测、光谱测量
- 材料表征和开发
- 雷达相关特性测量，如雷达传输和雷达反射
哪些因素会影响测量结果？
在太赫兹测量技术中，有几个因素会影响测量结果的准确性和可靠性。
适用于各种材料和表面
不同的材料在太赫兹频率范围内具有不同的吸收和反射特性。材料的成分、密度、导电性、表面粗糙度和透明度都会影响太赫兹波的测量。此外，表面形状也会对测量产生影响。因此，应考虑具体的材料特性。
被测物体的移动
如果要测量的物体位于移动的载体上（如装配线），则测量会受到装配线速度的影响。物体的移动会导致太赫兹波在测量过程中穿透物体的不同区域。这会导致测量数据模糊或失真。我们创新的固有振动补偿技术可将这种影响降至最低。
温度的影响
太赫兹波会被物质吸收和散射，吸收和散射特性取决于温度。如果被测物体的温度不一致，就会导致探测到的反射信号的强度和分布发生变化。为获得准确的测量结果，应考虑被测物体的温度，并在必要时进行修正。
空气质量
空气中的水分、颗粒、灰尘和污染物会吸收或散射太赫兹波，导致信号丢失和失真。特别是在工业区等空气污染严重的环境中，这些影响会被放大。Helmut Fischer 的 Clean-Trace 技术可确保稳定和可重复的测量条件，避免测量结果模糊不清。
层厚度
测量物体的总厚度对测量也有决定性影响。如果材料太厚，太赫兹波就无法完全穿透。因此，反射信号无法再被检测到，测量也就不完整。
同时，测量几微米的极薄层也是一项挑战。来自极薄层的反射太赫兹信号的时间间隔很小。为了区分这些 "回波"，测量系统需要较高的时间分辨率。这反过来又需要高带宽，正如奈奎斯特-香农采样定理所要求的那样。然而，这个带宽不可能无限高。
此外，回声可能会被背景噪声覆盖，从而影响测量精度。因此，在层厚度分析中，必须逐一研究各个上限和下限的位置。
这里采用的是哪种标准？
非导电涂层 - 涂层厚度的无损测量 - 太赫兹时域测量方法，符合 DIN 50996
太赫兹系统 - 术语，符合 VDI/VDE 5590 第 1 页
太赫兹系统 - 时域光谱仪（TDS 系统），符合 VDI/VDE 5590 第 2 页
