In this thesis we demonstrate that the Time Domain THz electromagnetic pulse measurement technique is a novel tool for characterizing liquids, semiconductors, and metals from 10GHz up to 100GHz. To verify our proposed experiment setup we select liquid water as a experiment sample because water is one of the most difficult materials to characterize using previous setups and has clear different characteristics in 10GHz and 100GHz. First Direct measurement of the dielectric properties of water was performed on the water surface, and the relaxation of the orientational polarization of water was observed. This implies the validity of the Time Domain THz electromagnetic pulse measurement technique. In addition, This work gives possibility for the Time Domain THz measurement technique to be applied for medical imaging systems because the THz characterizes liquid water well. Consequently, including the studies on GaAs and Si, it is logical to conclude that the Time Domain THz electromagnetic pulse measurement technique is a very good tool for characterizing liquids, semiconductors, and metals in high frequencies.
이 논문에서는 액체와 반도체와 금속의 전기적 특성 측정을 위한 새로운 측정방법으로써 새로운 Time Domain THz 전자자기파 펄스 측정시스템을 제안하고 증명하였다. 이 측정장치를 검증하기위해 물의 전기적인 특성을 10GHz 에서 100GHz까지 측정하였다. 물을 선택한 이유는 기존의 THz 측정 장치로서는 측정하기가 어렵고, 10GHz에서 100GHz에서 아주 다른 특성을 보이기 때문에 선택하였다. 이 논문에서는 처음으로 비접촉 측정 방법을 이용하여 물의 직접적인 특성을 측정하였다. 그리고 물의 orientational polarization의 감소를 확인할 수가 있었음은 물론이다. 이러한 결과들로 부터 새롭게 제안된 측정장치가 좋은 성능을 보인다는 것을 확인할 수 있었다. 그리고, 이 장치는 의료영상장치의 적용 가능성을 보여주고 있다. 왜냐하면, 인체의 대부분이 물로 구성되어 있기 때문에 물의 특성을 측정하는 것은 무엇보다 중요한 요소이기 때문이다. 끝으로 이 논문을 통해 높은 주파수영역에서 액체, 반도체 및 금속의 전기적 특성 측정을 위한 새로운 방법으로서 새로운 Time domain picosecond sampling System을 제안하였다.
