Highly Sensitive Detection of 4-Methylimidazole Using a Terahertz Metamaterial

DOI：10.3390/s18124304 期刊：Sensors 出版年份：2018 更新时间：2025-09-04 15:30:14

摘要： In this study, we demonstrated a highly sensitive detection method of 4-methylimidazole (4-MeI), a carcinogenic material, by using a terahertz (THz) metamaterial at a THz region. The THz metamaterials were fabricated with a metal array, using an electric-field-coupled inductor-capacitor (ELC) resonator structure, and a finite-difference time-domain (FDTD) simulation showed good agreement with the experimental results. We measured the THz spectra of the metamaterials to detect the 4-MeI concentrations of 0, 1, 2, 5, 10, 15, and 20 mg/L. The resonance frequency of the metamaterial was shifted by, approximately, 8 GHz and transmittance at the resonance frequency increased to 2 × 10?3, as the concentration was increased, up to 20 mg/L. Our study provides new insight into the application of metamaterials in detecting carcinogens, using a THz technique.

关键词： THz spectroscopy carcinogen detection 4-methylimidazole metamaterial

作者： Hee Jun Shin，Hae Won Jang，Gyeongsik Ok

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研究概述实验方案设备清单

研究目的

To demonstrate a highly sensitive detection method of 4-methylimidazole (4-MeI), a carcinogenic material, by using a terahertz (THz) metamaterial.

研究成果

The study demonstrated a highly sensitive detection of 4-MeI using THz metamaterials, providing new insight into the application of metamaterials in food safety inspection.

研究不足

The sensitivity of the metamaterial needs to be improved for detection of 4-MeI at concentrations less than a few hundred mg/L.

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