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【2h】

Monitoring leaf water content with THz and sub-THz waves

机译：用太赫兹和次太赫兹波监测叶片水分

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摘要

Terahertz technology is still an evolving research field that attracts scientists with very different backgrounds working on a wide range of subjects. In the past two decades, it has been demonstrated that terahertz technology can provide a non-invasive tool for measuring and monitoring the water content of leaves and plants. In this paper we intend to review the different possibilities to perform in-vivo water status measurements on plants with the help of THz and sub-THz waves. The common basis of the different methods is the strong absorption of THz and sub-THz waves by liquid water. In contrast to simpler, yet destructive, methods THz and sub-THz waves allow for the continuous monitoring of plant water status over several days on the same sample. The technologies, which we take into focus, are THz time domain spectroscopy, THz continuous wave setups, THz quasi time domain spectroscopy and sub-THz continuous wave setups. These methods differ with respect to the generation and detection schemes, the covered frequency range, the processing and evaluation of the experimental data, and the mechanical handling of the measurements. Consequently, we explain which method fits best in which situation. Finally, we discuss recent and future technological developments towards more compact and budget-priced measurement systems for use in the field.
机译：太赫兹技术仍然是一个不断发展的研究领域，吸引了背景迥异的科学家从事广泛的研究领域。在过去的二十年中，已证明太赫兹技术可以提供一种用于测量和监视叶片和植物水分的无创工具。在本文中，我们打算回顾借助太赫兹和次太赫兹波对植物进行体内水状态测量的各种可能性。不同方法的共同基础是液态水对THz和次THz波的强烈吸收。与简单但具有破坏性的方法相比，太赫兹波和次太赫兹波可以对同一样本在几天内连续监测植物水的状况。我们关注的技术是太赫兹时域光谱，太赫兹连续波设置，太赫兹准时域光谱和次太赫兹连续波设置。这些方法在生成和检测方案，覆盖的频率范围，实验数据的处理和评估以及测量的机械处理方面有所不同。因此，我们解释了哪种方法最适合哪种情况。最后，我们讨论了最近和未来的技术发展趋势，以实现更紧凑，价格更便宜的测量系统，以供现场使用。

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