基于四峰超材料THz傳感器的B族維生素檢測

王月娥,李東霞,李 智,3*,胡放榮*

1.西安電子科技大學機電工程學院，陜西 西安 710071 2.桂林電子科技大學廣西自動檢測技術與儀器重點實驗室，廣西 桂林 541004 3.桂林航天工業學院，廣西 桂林 541004

引 言

B族維生素是維持人體正常機能與代謝活動不可缺少的水溶性維生素，也是酶的輔基和酶的主要組成部分，它的缺乏不僅會導致營養不良、精神衰退、皮膚病等疾病，也會使細胞功能下降，引起代謝障礙，從而引發多種疾病[1]。人體所需的B族維生素無法在身體內自行生成，必須從飲食中補給。因此，B族維生素檢測方法的研究，對于人們科學攝入維生素有重要意義。常見B族維生素的檢測方法有：光譜法[2]、高效液相色譜法[3]、液相-質譜聯用[4]等，這些方法存在檢測過程復雜、實驗周期長、樣品處理難、儀器價格高等缺陷。因此，樣品處理簡單、操作容易、省時、測量準確且靈敏度高的檢測方法，對B族維生素的快速檢測具有重要意義。

太赫茲波介于紅外和微波頻段之間，光子能量低，在非極性物質中穿透能力強，又因其對應于許多有機分子、生物大分子的振動和轉動能級，所以太赫茲光譜技術在材料科學、食品安全、生物醫學等方面有著廣泛的應用[5]。然而，這種檢測技術主要依賴于太赫茲波的強度，其檢測靈敏度難以提高。超材料具有奇異的電磁特性，如負折射率[6]、負磁導率[7]等，因此被廣泛用于調制器[8]、濾波器[9]、偏振轉化[10]等領域。超材料中的諧振能改變局部電磁場的分布，使超材料對金屬表面的介質非常敏感,這一特性可用于傳感與物質檢測[11]，如研究超材料表面待測樣品的厚度[12]和折射率[13]等。……