[发明专利]用于诺氟沙星太赫兹微弱信号增强的超材料结构及方法

权利要求书

1.一种用于诺氟沙星太赫兹微弱信号增强的超材料结构，其特征在于，包括：从底部依次竖直向上设置的第三层结构、第二层结构和第一层结构；

其中，第三层结构为金属金层；第二层结构为聚酰亚胺层；第一层结构包括由金属金组成的三个四开口方环结构，分别为第一四开口方环结构、第二四开口方环结构和第三四开口方环结构；其中，第一四开口方环结构的边长小于第二四开口方环结构的边长，第二四开口方环结构的边长小于第三四开口方环结构的边长，且第一四开口方环结构、第二四开口方环结构和第三四开口方环结构在第一层结构所在的平面内以同一中心点分布排列，其中，第三层结构的厚度为0.2μm，第二层结构的厚度为4.6μm，第一层结构的厚度为0.2μm；

在所述三个四开口方环结构的每一条边上均存在一个开口，每个开口位于其所在边的中心区域。

2.根据权利要求1所述的用于诺氟沙星太赫兹微弱信号增强的超材料结构，其特征在于，超材料结构的吸收频段为0.944、1.206、1.68THz。

3.根据权利要求1所述的用于诺氟沙星太赫兹微弱信号增强的超材料结构，其特征在于，第三层结构、第二层结构和第一层结构均为方形结构。

4.根据权利要求1所述的用于诺氟沙星太赫兹微弱信号增强的超材料结构，其特征在于，第三层结构和第二层结构的面积相同。

5.根据权利要求3所述的用于诺氟沙星太赫兹微弱信号增强的超材料结构，其特征在于，第二层结构的边长为120μm；第三四开口方环结构的外边长为106μm，第三四开口方环结构的内边长为97μm；第二四开口方环结构的外边长为94μm，第二四开口方环结构的内边长为87μm；第一四开口方环结构的外边长为68μm，第一四开口方环结构的内边长为63μm。

6.根据权利要求1或5所述的用于诺氟沙星太赫兹微弱信号增强的超材料结构，其特征在于，第一四开口方环结构对应有四个开口，且四个开口均位于第一四开口方环结构四个边的中心区域；

第二四开口方环结构对应有四个开口，且四个开口均位于第二四开口方环结构四个边的中心区域；

第三四开口方环结构对应有四个开口，且四个开口均位于第三四开口方环结构四个边的中心区域。

7.根据权利要求6所述的用于诺氟沙星太赫兹微弱信号增强的超材料结构，其特征在于，第三四开口方环结构对应的四个开口的开口距离均为8.4μm。

8.根据权利要求6所述的用于诺氟沙星太赫兹微弱信号增强的超材料结构，其特征在于，第二四开口方环结构对应的四个开口的开口距离均为7μm。

9.根据权利要求6所述的用于诺氟沙星太赫兹微弱信号增强的超材料结构，其特征在于，第一四开口方环结构对应的四个开口的开口距离均为6.4μm。

10.一种采用如权利要求1～9任一项所述的用于诺氟沙星太赫兹微弱信号增强的超材料结构进行诺氟沙星含量计算的方法，其特征在于，包括：

S1、打开太赫兹仪器，对自然条件无样品情况下的空白基底和超材料结构分别进行空扫，分别获取空白基底和超材料结构的太赫兹时域光谱，作为参考值；

S2、将诺氟沙星制备成小于5％浓度的均匀酒精溶液样品，首先均匀喷洒在空白基底上，然后放置在检测台上，自然干燥后，通过太赫兹探测脉冲对样品进行透射式测量，获得样品的太赫兹时域光谱，结合S1中空白基底的参考数据，根据吸收系数公式，计算样品吸收系数a1；

S3、将诺氟沙星酒精溶液均匀喷洒在超材料结构上，片刻自然干燥后，通过太赫兹探测脉冲对样品进行透射式测量，获得附着在超材料结构上样品的太赫兹时域光谱，结合S1中超材料结构的参考数据，根据吸收系数公式，计算样品吸收系数a2；

S4、配置小于5％的其他不同浓度的n个诺氟沙星酒精溶液样品，重复S2和S3，获得不同浓度的吸收系数[a₁₁…a_1n]、[a₂₁…a_2n]；

S5、根据得到的吸收系数曲线，分别建立[a₁₁…a_1n]、[a₂₁…a_2n]与诺氟沙星浓度的函数，根据得到的决定系数R²和校正均方根误差RMSEC的大小来评价各函数预测模型的优劣，选取最优函数预测模型；

S6、根据含有诺氟沙星的待测溶液对应的吸收系数，利用所述最优函数预测模型对待测溶液中诺氟沙星的含量进行预测。