n/ (A (1+n)2)) = a c/4 π v, n = (c Φ /2 π dv) +1
[0023]上述参数中，A代表幅度，d是样品的厚度，V是频率，c是真空中的光速，Φ是参考信号与样品信号之间的相位差。吸收峰位置是指出现吸收峰所对应的频率值。
[0024]2.如权利要求1所述的基于太赫兹光谱技术的全成份中草药颗的光谱检测与表征方法，所述步骤(2)中的宽频谱源产生和探测系统是由空气产生与空气探测系统构成。所述步骤(2)中的测量是使用宽频谱源产生太赫兹脉冲波分别透过不装样品时候的空样品架以及装有样品的样品架，并分别获得透射过去的太赫兹脉冲时域波谱信号，即参考时域信号与样品时域信号。获得的太赫兹光谱数据显示图谱格式的一个坐标轴是时间，另一坐标轴是强度的时域数据点。
[0025]本发明所提供的利用太赫兹时域光谱检测药片的方法所采用的太赫兹时域光谱系统，其包括钛蓝宝石飞秒激光器以及放大器系统I (中心波长为800nm(纳米)，重复频率为IKHz (千赫兹)，脉冲宽度为35fs (飞秒)，能量为1.5mJ的激光光源)，输出的800nm光源经过反射镜2到达分束镜3，一部分光作为栗浦光照射到BBO晶体4和半波片5后，再由抛物镜6聚焦形成空气等离子体，从而产生太赫兹辐射，接着太赫兹辐射与800nm栗浦光经过抛物镜8反射平行射出到达抛物镜9，接下来分束片20挡住SOOnm栗浦光，太赫兹辐射可以透过分束片20到达样品10，随后太赫兹辐射以及样品被激发出来的信号光一起被抛物镜11反射到抛物镜12 ;同时，分束镜3分出的另一部分探测光束依次经过反射镜13、14、15组成的时间延迟系统后到达反射镜16，然后经过透镜17聚焦穿过抛物镜12后与太赫兹光、样品信号光同时会聚，最后经过滤波片进入光电倍增管进行信号的采集。
【附图说明】
[0026]图1为透射型太赫兹时域光谱光路图。
[0027]图2为皂角刺的太赫兹波段的测量结果图。
【具体实施方式】
[0028]为了对本发明的技术方案、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
[0029]实施例1
[0030]本实施例提供一种利用太赫兹时域光谱技术对皂角刺进行检测的方法，其包括以下步骤:
[0031]I)、样品准备:所用的样品为北京康仁堂药业有限公司生产的全成分中药皂角刺颗粒，用电子天平称取约60毫克的皂角刺颗粒，然后在研钵中研磨成细粉末状，接下来在压片机中定型，压力加到5吨，时间8分钟，这样就会得到直径为13毫米的圆片，两面光滑，厚度在0.4毫米以下。
[0032]2)、样品测试:打开激光器直至输出功率稳定后，校准光路中的光线准直情况；打开笔记本电脑，设置太赫兹光谱系统软件程序面板上的测量参数，激光预热一小时后进行测量；将准备好的空样品架放进光路中的样品仓位置处；随后开始充氮气直到仓内湿度降低到I %以下，采集空样品架的太赫兹透射时域光谱；以空样品架的太赫兹时域波形为参考信号。接下来，空样品架中放上压制好的药片再放入样品仓的位置上，冲氮气，重复采用以上方法即可获得中药样品的太赫兹透射时域光谱数据，以这个太赫兹时域波形作为样品信号。为提高准确度与精确度，每种样品重复测量至少三次，取平均值作为最终的参考信号和样品信号。
[0033]3)、数据处理:信号处理:将参考信号和样品信号的时域波形进行快速傅里叶变换，然后利用基于菲涅尔原理的数据处理模型计算出中药材皂角刺在有效的太赫兹波段的吸收系数α (V):
[0034]k = (c/2 n dv) ln(4n/(A(1+n)2)) = a c/4 π v
[0035]其中，Φ为样品电场(药片样品的电场)和参考电场(空样品架电场)之间的相位差，d为样品厚度，V为辐射的频率，c为真空的光速。
[0036]其中，有效的太赫兹波段频率范围可以利用太赫兹时域系统对样品进行扫描检测后得到的包括时间、振幅强度在内的多组数据进行计算得到。
[0037]4)、谱图分析:从皂角刺颗粒药材的宽吸收谱图(图2)可以看到，由于能够在大于3THz宽频段范围内，因此可以获得比常规的太赫兹时域光谱系统测量有较多的有效的吸收峰位置，这些吸收峰来源于药材内部分子间或者分子内部的各种相互作用力。
[0038]综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于太赫兹光谱技术的全成份中草药颗粒的光谱检测方法，其特征在于包括以下步骤: (1)选取全成份中草药皂角刺颗粒，然后将其研磨、压片； (2)利用宽谱太赫兹时域光谱装置测量药片的太赫兹光谱； (3)处理光谱数据，计算药片的吸收系数，获得吸收峰位置。2.如权利要求1所述的基于太赫兹光谱技术的全成份中草药颗的光谱检测方法，其特征在于: 步骤(I)为选取中草药皂角刺颗粒，然后研磨、压片，利用电子天平称取质量为60-100毫克的样品，用研钵把颗粒研细成粉末，粉末粒径不大于0，1mm，然后用压片机压成直径为10至13毫米的圆片，然后把完整的圆片放入圆形的样品架中并固定，作为待测样品； 步骤(2)为利用宽谱太赫兹时域光谱装置测量药片的太赫兹光谱，所述的宽频谱太赫兹光谱测量装置是透射型的太赫兹时域光谱系统，测试环境是样品仓充满氮气的环境，空气湿度小于2%，温度为在18°C — 25°C，样品检测的频谱范围在0.2THz?5THz。 步骤(3)为处理光谱数据，计算药片的吸收系数，获得吸收峰位置，光谱数据处理为利用傅里叶变换把时域光谱转化为频域光谱，再利用基于菲涅尔公式的数据处理模型得到样品的消光系数K、吸收系数α随着太赫兹频率变化符合下述方程: K = (c/2 JT dv) In (4 JT / (A (1+n)2)) = a c/4 π v, n = (c Φ /2 π dv) +1 上述参数中，A代表幅度，d是样品的厚度，V是频率，c是真空中的光速，Φ是参考信号与样品信号之间的相位差，吸收峰位置是指出现吸收峰所对应的频率值。3.如权利要求2所述的基于太赫兹光谱技术的全成份中草药颗的光谱检测方法，所述步骤(2)中的宽频谱源产生和探测系统构成如下:钛蓝宝石飞秒激光器以及放大器系统I (中心波长为800nm(纳米)，重复频率为IKHz (千赫兹)，脉冲宽度为35fs (飞秒)，能量为1.5mJ的激光光源)，输出的800nm光源经过反射镜2到达分束镜3，一部分光作为栗浦光照射到BBO晶体4和半波片5后，再由抛物镜6聚焦形成空气等离子体，从而产生太赫兹辐射，接着太赫兹辐射与800nm栗浦光经过抛物镜8反射平行射出到达抛物镜9，接下来分束片20挡住800nm栗浦光，太赫兹福射可以透过分束片20到达样品10，随后太赫兹福射以及样品被激发出来的信号光一起被抛物镜11反射到抛物镜12 ;同时，分束镜3分出的另一部分探测光束依次经过反射镜13、14、15组成的时间延迟系统后到达反射镜16，然后经过透镜17聚焦穿过抛物镜12后与太赫兹光、样品信号光同时会聚，最后经过滤波片进入光电倍增管进行信号的采集。4.如权利要求2所述的基于太赫兹光谱技术的全成份中草药颗的光谱检测方法，其特征在于:所述步骤(2)中的测量是使用宽频谱源产生太赫兹脉冲波分别透过不装样品时候的空样品架以及装有样品的样品架，并分别获得透射过去的太赫兹脉冲时域波谱信号，即参考时域信号与样品时域信号。5.如权利要求2所述的基于太赫兹光谱技术的全成份中草药颗的光谱检测方法，其特征在于:所述步骤(2)获得的太赫兹光谱数据显示图谱格式的一个坐标轴是时间，另一坐标轴是强度的时域数据点。
【专利摘要】本发明涉及中药材检测领域，具体涉及一种基于太赫兹光谱技术的全成分颗粒剂中草药皂角刺的检测方法。本发明的目的在于提供了一种利用宽频段太赫兹光谱技术表征了全成份中草药颗粒，获得其宽频谱段内的指纹峰，利用在宽频段内的太赫兹指纹峰特征来区别不同种类的全成分中草药颗粒。该方法解决了衡量全成份中草药颗粒的光谱表征与种类区分问题；减少了化学试剂的辅助，是一种纯物理的检测方法；该方法操作简单，数据处理快速，结果准确。
【IPC分类】G01N21/3586, G01N21/3563
【公开号】CN105223160
【申请号】CN201510598173
【发明人】左剑, 刘尚建, 张存林
【申请人】首都师范大学
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年9月17日