CN112504991A - 一种固体粉末的太赫兹光学参数提取方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固体粉末的太赫兹光学参数提取方法及系统，所述提取方法包括：将已知质量和密度的固体粉末压制成压片；根据压片的体积及固体粉末的质量和密度计算压片中固体粉末的体积分数和压片中空气的体积分数；采用太赫兹时域光谱测量的方式获得压片的复介电常数；根据压片中固体粉末的体积分数、压片中空气的体积分数和压片的复介电常数，计算固体粉末的复介电常数；进一步得到固体粉末的太赫兹折射率和太赫兹吸收系数。本发明在计算固体粉末的太赫兹折射率和太赫兹吸收系数时考虑了压片中存在的空气，克服了由于固体粉末中存在的空气，使计算得到固体粉末的折射率和吸收系数存在误差的技术缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及太赫兹时域光谱测量技术领域，特别是涉及一种固体粉末的太赫兹光学参数提取方法及系统。
背景技术
太赫兹波指的是频率在0.1～10THz范围内的电磁波，介于微波与红外之间。太赫兹时域光谱技术是一种基于脉冲太赫兹波的泵浦探测技术，可同时获得太赫兹波的幅度和相位信息。太赫兹时域光谱技术具有宽带性、相干性与高信噪比的特点，可以表征物质的低能作用信息，包括：晶格振动、氢键与范德华力作用等，对生物大分子、医药与含能材料领域性能表征具有重要意义。目前，美国、欧洲和日本等国纷纷建立了重要物质的太赫兹光谱数据库，包括含能材料、毒品、医疗药品、生物大分子等其他化学材料，数据库的主要内容包含物质的折射率与吸收系数等。同时，依据太赫兹时域光谱技术，采用吸收系数对多元物质进行定量分析已成为计量学领域的热点之一。
目前，数据库与定量分析的主要对象为固体粉末类物质，样品预处理主要采用压片法制备。制备的粉末压片并不是均匀物质，存在不同数目的孔隙并由空气填充。然而目前广泛应用的折射率与吸收系数提取方法，忽略了存在的空气，计算得到固体粉末的折射率和吸收系数存在误差，进而影响数据库建设和太赫兹计量的准确性。因而，本发明提供了一种固体粉末物质的太赫兹折射率与光学参数的提取方法，可为数据库建设和太赫兹计量学提供支撑。
发明内容
本发明的目的是提供一种固体粉末的太赫兹光学参数提取方法及系统，以克服由于固体粉末中存在的空气，使计算得到固体粉末的折射率和吸收系数存在误差的技术缺陷，提高固体粉末的太赫兹折射率和太赫兹吸收系数计算的准确性。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种固体粉末的太赫兹光学参数提取方法，所述提取方法包括如下步骤：
将已知质量和密度的固体粉末压制成压片；
根据压片的体积及固体粉末的质量和密度计算压片中固体粉末的体积分数和压片中空气的体积分数；
采用太赫兹时域光谱分别采集压片的太赫兹时域光谱和空气的太赫兹时域光谱；
根据压片的太赫兹时域光谱和空气的太赫兹时域光谱，计算压片的复介电常数；
根据压片中固体粉末的体积分数、压片中空气的体积分数和压片的复介电常数，计算固体粉末的复介电常数；
根据固体粉末的复介电常数，利用复介电常数计算公式，采用求解方程的方式计算固体粉末的太赫兹折射率和太赫兹吸收系数，作为固体粉末的太赫兹光学参数。
可选的，所述根据压片的太赫兹时域光谱和空气的太赫兹时域光谱，计算压片的复介电常数，具体包括：
分别对压片的太赫兹时域光谱和空气的太赫兹时域光谱进行傅里叶变换，获得压片的太赫兹频域光谱和空气的太赫兹频域光谱；
根据压片的太赫兹频域光谱和空气的太赫兹频域光谱，利用公式
计算压片的太赫兹折射率；其中，ntab(ω)表示压片的太赫兹折射率，
表示压片的太赫兹频域光谱和空气的太赫兹频域光谱的相位差，d表示压片的直径，ω表示太赫兹频域光谱的角频率，c表示空气中的光速；
根据压片的太赫兹频域光谱、空气的太赫兹频域光谱及压片的太赫兹折射率，利用公式
计算压片的太赫兹吸收系数；其中，αtab(ω)表示压片的太赫兹吸收系数，ρ(ω)表示压片的太赫兹频域光谱和空气的太赫兹频域光谱的振幅比；
根据压片的太赫兹折射率和压片的太赫兹吸收系数，利用公式
计算压片的复介电常数；其中，εtab表示压片的复介电常数，i表示虚数单位，λ表示太赫兹频域光谱的波长。
可选的，所述根据压片中固体粉末的体积分数、压片中空气的体积分数和压片的复介电常数，计算固体粉末的复介电常数，具体包括：
根据压片中固体粉末的体积分数、压片中空气的体积分数和压片的复介电常数，利用公式
计算固体粉末的复介电常数；
其中，εpowder表示固体粉末的复介电常数，εtab表示压片的复介电常数，εair表示空气的复介电常数，υair表示压片中空气的体积分数，υpowder表示压片中固体粉末的体积分数。
可选的，所述根据固体粉末的复介电常数，利用复介电常数计算公式，采用求解方程的方式计算固体粉末的太赫兹折射率和太赫兹吸收系数，具体包括：
根据固体粉末的复介电常数，求解方程
获得固体粉末的太赫兹折射率和吸收系数，作为固体粉末的太赫兹光学参数；
其中，npowder(ω)表示固体粉末的太赫兹折射率，αpowder(ω)表示固体粉末的太赫兹吸收系数，Apowder表示固体粉末的复介电常数的实部，Bpowder表示固体粉末的复介电常数的虚部，λ表示太赫兹频域光谱的波长。
一种固体粉末的太赫兹光学参数提取系统，所述提取系统包括：
固体粉末压制模块，用于将已知质量和密度的固体粉末压制成压片；
体积分数计算模块，用于根据压片的体积及固体粉末的质量和密度计算压片中固体粉末的体积分数和压片中空气的体积分数；
时域光谱采集模块，用于采用太赫兹时域光谱分别采集压片的太赫兹时域光谱和空气的太赫兹时域光谱；
压片的复介电常数计算模块，用于根据压片的太赫兹时域光谱和空气的太赫兹时域光谱，计算压片的复介电常数；
固体粉末的复介电常数计算模块，用于根据压片中固体粉末的体积分数、压片中空气的体积分数和压片的复介电常数，计算固体粉末的复介电常数；
太赫兹光学参数计算模块，用于根据固体粉末的复介电常数，利用复介电常数计算公式，采用求解方程的方式计算固体粉末的太赫兹折射率和太赫兹吸收系数，作为固体粉末的太赫兹光学参数。
可选的，所述压片的复介电常数计算模块，具体包括：
傅里叶变换子模块，用于分别对压片的太赫兹时域光谱和空气的太赫兹时域光谱进行傅里叶变换，获得压片的太赫兹频域光谱和空气的太赫兹频域光谱；
压片的太赫兹折射率计算子模块，用于根据压片的太赫兹频域光谱和空气的太赫兹频域光谱，利用公式
计算压片的太赫兹折射率；其中，ntab(ω)表示压片的太赫兹折射率，
表示压片的太赫兹频域光谱和空气的太赫兹频域光谱的相位差，d表示压片的直径，ω表示太赫兹频域光谱的角频率，c表示空气中的光速；
压片的太赫兹吸收系数计算子模块，用于根据压片的太赫兹频域光谱、空气的太赫兹频域光谱及压片的太赫兹折射率，利用公式
计算压片的太赫兹吸收系数；其中，αtab(ω)表示压片的太赫兹吸收系数，ρ(ω)表示压片的太赫兹频域光谱和空气的太赫兹频域光谱的振幅比；
压片的复介电常数计算子模块，用于根据压片的太赫兹折射率和压片的太赫兹吸收系数，利用公式
计算压片的复介电常数；其中，εtab表示压片的复介电常数，i表示虚数单位，λ表示太赫兹频域光谱的波长。
可选的，所述固体粉末的复介电常数计算模块，具体包括：
固体粉末的复介电常数计算子模块，用于根据压片中固体粉末的体积分数、压片中空气的体积分数和压片的复介电常数，利用公式
计算固体粉末的复介电常数；
其中，εpowder表示固体粉末的复介电常数，εtab表示压片的复介电常数，εair表示空气的复介电常数，υair表示压片中空气的体积分数，υpowder表示压片中固体粉末的体积分数。
可选的，所述太赫兹光学参数计算模块，具体包括：
太赫兹光学参数计算子模块，用于根据固体粉末的复介电常数，求解方程
获得固体粉末的太赫兹折射率和吸收系数，作为固体粉末的太赫兹光学参数；
其中，npowder(ω)表示固体粉末的太赫兹折射率，αpowder(ω)表示固体粉末的太赫兹吸收系数，Apowder表示固体粉末的复介电常数的实部，Bpowder表示固体粉末的复介电常数的虚部，λ表示太赫兹频域光谱的波长。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提出了一种固体粉末的太赫兹光学参数提取方法及系统，所述提取方法包括如下步骤：将已知质量和密度的固体粉末压制成压片；根据压片的体积及固体粉末的质量和密度计算压片中固体粉末的体积分数和压片中空气的体积分数；采用太赫兹时域光谱分别采集压片的太赫兹时域光谱和空气的太赫兹时域光谱；根据压片的太赫兹时域光谱和空气的太赫兹时域光谱，计算压片的复介电常数；根据压片中固体粉末的体积分数、压片中空气的体积分数和压片的复介电常数，计算固体粉末的复介电常数；根据固体粉末的复介电常数，利用复介电常数计算公式，采用求解方程的方式计算固体粉末的太赫兹折射率和太赫兹吸收系数，作为固体粉末的太赫兹光学参数。本发明在计算固体粉末的太赫兹折射率和太赫兹吸收系数时考虑了压片中存在的空气，克服了由于固体粉末中存在的空气，使计算得到固体粉末的折射率和吸收系数存在误差的技术缺陷，提高了固体粉末的太赫兹折射率和太赫兹吸收系数计算的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种固体粉末的太赫兹光学参数提取方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的聚乙烯(PE)粉末的压片图；
图3为本发明实施例提供的空气与PE粉末压片的太赫兹时域光谱；
图4为本发明实施例提供的由快速傅立叶变换后空气与PE粉末压片的频域振幅与相位图；
图5为本发明实施例提供的PE压片的太赫兹折射率和吸收系数光谱；
图6为本发明实施例提供的PE粉末的太赫兹折射率和吸收系数光谱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种固体粉末的太赫兹光学参数提取方法及系统，以克服由于固体粉末中存在的空气，使计算得到固体粉末的折射率和吸收系数存在误差的技术缺陷，提高固体粉末的太赫兹折射率和太赫兹吸收系数计算的准确性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明提供一种固体粉末的太赫兹光学参数提取方法，所述提取方法包括如下步骤：
步骤101，将已知质量和密度的固体粉末压制成压片。
本发明采用压片机将固体粉末压制成片，用于压制成片的固体粉末的质量由高精度电子天平测量得到，用于压制成片的固体粉末的密度由比重瓶方法测量得到。压片的体积由千分尺测量计算得到。
步骤102，根据压片的体积及固体粉末的质量和密度计算压片中固体粉末的体积分数和压片中空气的体积分数。
步骤103，采用太赫兹时域光谱分别采集压片的太赫兹时域光谱和空气的太赫兹时域光谱。
本发明的太赫兹时域光谱系统由飞秒激光器与光谱系统组成，将压片置于太赫兹时域光谱仪进行透射式测量，采集压片的时域透射光谱，作为样品信号。采集空气的时域透射光谱，作为参考信号。
步骤104，根据压片的太赫兹时域光谱和空气的太赫兹时域光谱，计算压片的复介电常数。
步骤104所述根据压片的太赫兹时域光谱和空气的太赫兹时域光谱，计算压片的复介电常数，具体包括：
分别对压片的太赫兹时域光谱和空气的太赫兹时域光谱进行傅里叶变换，获得压片的太赫兹频域光谱和空气的太赫兹频域光谱；根据压片的太赫兹频域光谱和空气的太赫兹频域光谱，利用公式(1)，计算压片的太赫兹折射率；
其中，ntab(ω)表示压片的太赫兹折射率，
表示压片的太赫兹频域光谱和空气的太赫兹频域光谱的相位差，d表示压片的直径，ω表示太赫兹频域光谱的频率，c表示。
根据压片的太赫兹频域光谱、空气的太赫兹频域光谱及压片的太赫兹折射率，利用公式(2)，计算压片的太赫兹吸收系数；
其中，αtab(ω)表示压片的太赫兹吸收系数，ρ(ω)表示压片的太赫兹频域光谱和空气的太赫兹频域光谱的振幅比；根据压片的太赫兹折射率和压片的太赫兹吸收系数，利用公式(3)，计算压片的复介电常数；
其中，εtab表示压片的复介电常数，i表示虚数单位，λ表示太赫兹频域光谱的波长。
步骤105，根据压片中固体粉末的体积分数、压片中空气的体积分数和压片的复介电常数，计算固体粉末的复介电常数。
步骤105所述根据压片中固体粉末的体积分数、压片中空气的体积分数和压片的复介电常数，计算固体粉末的复介电常数，具体包括：根据压片中固体粉末的体积分数、压片中空气的体积分数和压片的复介电常数，利用公式(4)，计算固体粉末的复介电常数；
其中，εpowder表示固体粉末的复介电常数，εtab表示压片的复介电常数，εair表示空气的复介电常数，υair表示压片中空气的体积分数，υpowder表示压片中固体粉末的体积分数。
步骤106，根据固体粉末的复介电常数，利用复介电常数计算公式，采用求解方程的方式计算固体粉末的太赫兹折射率和太赫兹吸收系数，作为固体粉末的太赫兹光学参数。
步骤106所述根据固体粉末的复介电常数，利用复介电常数计算公式，采用求解方程的方式计算固体粉末的太赫兹折射率和太赫兹吸收系数，具体包括：根据固体粉末的复介电常数，求解方程(5)，获得固体粉末的太赫兹折射率和吸收系数，作为固体粉末的太赫兹光学参数；
其中，npowder(ω)表示固体粉末的太赫兹折射率，αpowder(ω)表示固体粉末的太赫兹吸收系数，Apowder表示固体粉末的复介电常数的实部，Bpowder表示固体粉末的复介电常数的虚部，λ表示太赫兹频域光谱的波长。
一种固体粉末的太赫兹光学参数提取系统，所述提取系统包括：
固体粉末压制模块，用于将已知质量和密度的固体粉末压制成压片。
体积分数计算模块，用于根据压片的体积及固体粉末的质量和密度计算压片中固体粉末的体积分数和压片中空气的体积分数。
时域光谱采集模块，用于采用太赫兹时域光谱分别采集压片的太赫兹时域光谱和空气的太赫兹时域光谱。
压片的复介电常数计算模块，用于根据压片的太赫兹时域光谱和空气的太赫兹时域光谱，计算压片的复介电常数。
所述压片的复介电常数计算模块，具体包括：傅里叶变换子模块，用于分别对压片的太赫兹时域光谱和空气的太赫兹时域光谱进行傅里叶变换，获得压片的太赫兹频域光谱和空气的太赫兹频域光谱；压片的太赫兹折射率计算子模块，用于根据压片的太赫兹频域光谱和空气的太赫兹频域光谱，利用公式
计算压片的太赫兹折射率；其中，ntab(ω)表示压片的太赫兹折射率，
表示压片的太赫兹频域光谱和空气的太赫兹频域光谱的相位差，d表示压片的直径，ω表示太赫兹频域光谱的角频率，c表示空气中的光速；压片的太赫兹吸收系数计算子模块，用于根据压片的太赫兹频域光谱、空气的太赫兹频域光谱及压片的太赫兹折射率，利用公式
计算压片的太赫兹吸收系数；其中，αtab(ω)表示压片的太赫兹吸收系数，ρ(ω)表示压片的太赫兹频域光谱和空气的太赫兹频域光谱的振幅比；压片的复介电常数计算子模块，用于根据压片的太赫兹折射率和压片的太赫兹吸收系数，利用公式
计算压片的复介电常数；其中，εtab表示压片的复介电常数，i表示虚数单位，λ表示太赫兹频域光谱的波长。
固体粉末的复介电常数计算模块，用于根据压片中固体粉末的体积分数、压片中空气的体积分数和压片的复介电常数，计算固体粉末的复介电常数。
所述固体粉末的复介电常数计算模块，具体包括：固体粉末的复介电常数计算子模块，用于根据压片中固体粉末的体积分数、压片中空气的体积分数和压片的复介电常数，利用公式
计算固体粉末的复介电常数；其中，εpowder表示固体粉末的复介电常数，εtab表示压片的复介电常数，εair表示空气的复介电常数，υair表示压片中空气的体积分数，υpowder表示压片中固体粉末的体积分数。
太赫兹光学参数计算模块，用于根据固体粉末的复介电常数，利用复介电常数计算公式，采用求解方程的方式计算固体粉末的太赫兹折射率和太赫兹吸收系数，作为固体粉末的太赫兹光学参数。
所述太赫兹光学参数计算模块，具体包括：太赫兹光学参数计算子模块，用于根据固体粉末的复介电常数，求解方程
获得固体粉末的太赫兹折射率和吸收系数，作为固体粉末的太赫兹光学参数；其中，npowder(ω)表示固体粉末的太赫兹折射率，αpowder(ω)表示固体粉末的太赫兹吸收系数，Apowder表示固体粉末的复介电常数的实部，Bpowder表示固体粉末的复介电常数的虚部。
本发明还提供了一个具体的实施例以对本发明的技术方案进一步的说明。
实施例：
图2为本发明实施例提供的200mg聚乙烯(PE)粉末的压片图，如图1所示，PE粉末压片为柱状体，由千分尺测量得到压片的直径d为13.17mm、压片的高度h为1.86mm。PE粉末密度由比重瓶方法测得为0.952g/cm3。计算得到PE粉末压片中PE粉末的体积分数为83.44％，空气的体积分数为16.56％。
图3为本发明实施例提供的空气与PE粉末压片的太赫兹时域光谱，其横坐标为时间(Time)，纵坐标为太赫兹时域振幅(THZ time amplitude)，太赫兹时域光谱系统由MaiTai飞秒激光器与Z-3光谱系统组成。时域扫描长度为80ps，扫描点数1495。
图4本发明实施例提供的由快速傅立叶变换后空气与PE粉末压片的频域振幅和相位；其中，图4(a)为由快速傅立叶变换后空气(air)与PE粉末压片(PE-200mg)的太赫兹频域振幅(THz frequency amplitude)，图4(a)为由快速傅立叶变换后空气(air)与PE粉末压片(PE-200mg)的太赫兹频域相位(THz frequencyrad)，图4(a)和图4(b)的横坐标为频率(Frequency)。
图5为本发明实施例提供的由公式(1)、(2)计算得到PE压片的太赫兹折射率(Refractive index)和太赫兹折吸收系数(Absorption coefficient)光谱。
图6为本发明实施例提供的由公式(3)、(4)、(5)计算得到PE粉末的的太赫兹折射率(Refractive index)和太赫兹吸收系数光谱(Absorption coefficient)。
本发明的原理如下：
粉末压片法是太赫兹光谱检测常用的预处理方法，压制成型后的样品中存在一定比例的空气，其本质为固体粉末与空气的固-气混合介质，并非是密度均匀、无空隙的介质。因此，基于公式(1)、(2)的计算光学参数其实是固-气混合介质的等效光学参数，与被测粉末对象的实际光学参数存在一定的误差。有效介质理论是一种广泛应用的研究多相复合介质的理论方法，为复合介质的宏观与微观特性提供了联系。根据有效介质理论，粉末压片的宏观复介电常数可以分解为各个组分的体积分数与复介电常数的组合，因而根据公式(3)、(4)、(5)由压片的折射率与吸收系数可以精确得到粉末样品的折射率与吸收系数。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明公开了一种固体粉末的太赫兹光学参数提取，包括(1)将固体粉末压片并计算压片中粉末和空气的体积分数；(2)采用太赫兹时域光谱分别采集压片和空气的太赫兹时域光谱；(3)将步骤(2)中时域光谱进行快速傅立叶变换并计算得到压片的太赫兹折射率与吸收系数；(4)结合步骤(1)与(3)依据有效介质模型计算粉末的太赫兹折射率与吸收系数。本发明能精确提取固体粉末的太赫兹折射率与吸收系数，可为太赫兹光谱数据库与基于太赫兹光谱的定量方法提供支撑。
本说明书中等效实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，等效实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种固体粉末的太赫兹光学参数提取方法，其特征在于，所述提取方法包括如下步骤：
将已知质量和密度的固体粉末压制成压片；
根据压片的体积及固体粉末的质量和密度计算压片中固体粉末的体积分数和压片中空气的体积分数；
采用太赫兹时域光谱分别采集压片的太赫兹时域光谱和空气的太赫兹时域光谱；
根据压片的太赫兹时域光谱和空气的太赫兹时域光谱，计算压片的复介电常数；
根据压片中固体粉末的体积分数、压片中空气的体积分数和压片的复介电常数，计算固体粉末的复介电常数；
根据固体粉末的复介电常数，利用复介电常数计算公式，采用求解方程的方式计算固体粉末的太赫兹折射率和太赫兹吸收系数，作为固体粉末的太赫兹光学参数。
2.根据权利要求1所述的太赫兹光学参数提取方法，其特征在于，所述根据压片的太赫兹时域光谱和空气的太赫兹时域光谱，计算压片的复介电常数，具体包括：
分别对压片的太赫兹时域光谱和空气的太赫兹时域光谱进行傅里叶变换，获得压片的太赫兹频域光谱和空气的太赫兹频域光谱；
根据压片的太赫兹频域光谱和空气的太赫兹频域光谱，利用公式
计算压片的太赫兹折射率；其中，ntab(ω)表示压片的太赫兹折射率，
表示压片的太赫兹频域光谱和空气的太赫兹频域光谱的相位差，d表示压片的直径，ω表示太赫兹频域光谱的角频率，c表示空气中的光速；
根据压片的太赫兹频域光谱、空气的太赫兹频域光谱及压片的太赫兹折射率，利用公式
计算压片的太赫兹吸收系数；其中，αtab(ω)表示压片的太赫兹吸收系数，ρ(ω)表示压片的太赫兹频域光谱和空气的太赫兹频域光谱的振幅比；
根据压片的太赫兹折射率和压片的太赫兹吸收系数，利用公式
计算压片的复介电常数；其中，εtab表示压片的复介电常数，i表示虚数单位，λ表示太赫兹频域光谱的波长。
3.根据权利要求1所述的太赫兹光学参数提取方法，其特征在于，所述根据压片中固体粉末的体积分数、压片中空气的体积分数和压片的复介电常数，计算固体粉末的复介电常数，具体包括：
根据压片中固体粉末的体积分数、压片中空气的体积分数和压片的复介电常数，利用公式
计算固体粉末的复介电常数；
其中，εpowder表示固体粉末的复介电常数，εtab表示压片的复介电常数，εair表示空气的复介电常数，υair表示压片中空气的体积分数，υpowder表示压片中固体粉末的体积分数。
4.根据权利要求1所述的太赫兹光学参数提取方法，其特征在于，所述根据固体粉末的复介电常数，利用复介电常数计算公式，采用求解方程的方式计算固体粉末的太赫兹折射率和太赫兹吸收系数，作为固体粉末的太赫兹光学参数，具体包括：
根据固体粉末的复介电常数，求解方程
获得固体粉末的太赫兹折射率和吸收系数，作为固体粉末的太赫兹光学参数；
其中，npowder(ω)表示固体粉末的太赫兹折射率，αpowder(ω)表示固体粉末的太赫兹吸收系数，Apowder表示固体粉末的复介电常数的实部，Bpowder表示固体粉末的复介电常数的虚部，λ表示太赫兹频域光谱的波长。
5.一种固体粉末的太赫兹光学参数提取系统，其特征在于，所述提取系统包括：
固体粉末压制模块，用于将已知质量和密度的固体粉末压制成压片；
体积分数计算模块，用于根据压片的体积及固体粉末的质量和密度计算压片中固体粉末的体积分数和压片中空气的体积分数；
时域光谱采集模块，用于采用太赫兹时域光谱分别采集压片的太赫兹时域光谱和空气的太赫兹时域光谱；
压片的复介电常数计算模块，用于根据压片的太赫兹时域光谱和空气的太赫兹时域光谱，计算压片的复介电常数；
固体粉末的复介电常数计算模块，用于根据压片中固体粉末的体积分数、压片中空气的体积分数和压片的复介电常数，计算固体粉末的复介电常数；
太赫兹光学参数计算模块，用于根据固体粉末的复介电常数，利用复介电常数计算公式，采用求解方程的方式计算固体粉末的太赫兹折射率和太赫兹吸收系数，作为固体粉末的太赫兹光学参数。
6.根据权利要求5所述的太赫兹光学参数提取系统，其特征在于，所述压片的复介电常数计算模块，具体包括：
傅里叶变换子模块，用于分别对压片的太赫兹时域光谱和空气的太赫兹时域光谱进行傅里叶变换，获得压片的太赫兹频域光谱和空气的太赫兹频域光谱；
压片的太赫兹折射率计算子模块，用于根据压片的太赫兹频域光谱和空气的太赫兹频域光谱，利用公式
计算压片的太赫兹折射率；其中，ntab(ω)表示压片的太赫兹折射率，
表示压片的太赫兹频域光谱和空气的太赫兹频域光谱的相位差，d表示压片的直径，ω表示太赫兹频域光谱的角频率，c表示空气中的光速；
压片的太赫兹吸收系数计算子模块，用于根据压片的太赫兹频域光谱、空气的太赫兹频域光谱及压片的太赫兹折射率，利用公式
计算压片的太赫兹吸收系数；其中，αtab(ω)表示压片的太赫兹吸收系数，ρ(ω)表示压片的太赫兹频域光谱和空气的太赫兹频域光谱的振幅比；
压片的复介电常数计算子模块，用于根据压片的太赫兹折射率和压片的太赫兹吸收系数，利用公式
计算压片的复介电常数；其中，εtab表示压片的复介电常数，i表示虚数单位，λ表示太赫兹频域光谱的波长。
7.根据权利要求5所述的太赫兹光学参数提取系统，其特征在于，所述固体粉末的复介电常数计算模块，具体包括：
固体粉末的复介电常数计算子模块，用于根据压片中固体粉末的体积分数、压片中空气的体积分数和压片的复介电常数，利用公式
计算固体粉末的复介电常数；
其中，εpowder表示固体粉末的复介电常数，εtab表示压片的复介电常数，εair表示空气的复介电常数，υair表示压片中空气的体积分数，υpowder表示压片中固体粉末的体积分数。
8.根据权利要求5所述的太赫兹光学参数提取系统，其特征在于，所述太赫兹光学参数计算模块，具体包括：
太赫兹光学参数计算子模块，用于根据固体粉末的复介电常数，求解方程
获得固体粉末的太赫兹折射率和吸收系数，作为固体粉末的太赫兹光学参数；
其中，npowder(ω)表示固体粉末的太赫兹折射率，αpowder(ω)表示固体粉末的太赫兹吸收系数，Apowder表示固体粉末的复介电常数的实部，Bpowder表示固体粉末的复介电常数的虚部，λ表示太赫兹频域光谱的波长。
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