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Cited by 4Terahertz technology and applicationsSpectroscopy Techniques in Biomedical and Chemical ResearchSpectroscopy and Laser Applications

Heuristic approach to take up the challenge of terahertz time-domain spectroscopy for biology

Lavancier, Mélanie·2026
DOI 10.70675/ae6227b6zb5e7z43aczb2dcza96e56b2799e
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Abstract

Approche heuristique pour relever les défis de la spectroscopie terahertz dans le domaine temporel pour la biologie: Le domaine TeraHertz (THz) est de plus en plus attractif grâce à ses propriétés particulières. Il se situe à la limite haute des fréquences pour l'électronique, ce qui crée de nombreuses applications pour les télécommunications. De plus, de par la faible énergie du photon THz, il y a des applications dans des domaines variés tels que la sécurité, le contrôle non-destructif dans l'industrie, ou l'astronomie. Puisque ce rayonnement est non ionisant, un autre domaine d'application est la biologie. Le nombre de papiers publiés dans la littérature ces vingt dernières années n'a fait qu'augmenter, ce qui a été rendu possible par les avancées sur les dispositifs de spectroscopie TeraHertz à domaine temporel. De nombreuses études ont été réalisées sur des sucres, des solvants, ainsi que sur de l'ADN et des protéines. Cependant, il n'y a toujours pas de consensus dans la communauté THz concernant les protocoles expérimentaux et d'analyse des données à implémenter. Cette thèse propose un protocole de "fit" (ou d'ajustement des données) dans le domaine temporel fiable, ainsi qu'un critère de comparaison, ce qui permet une plus grande confiance dans les résultats obtenus et de les comparer à la théorie. Nous pouvons donc avancer et analyser des échantillons toujours plus complexes, de manière à être de plus en plus proche des conditions in vivo pour les échantillons biologiques. En effet, j'ai pu fournir de nouvelles perspectives à l'analyse de l'eau liquide, qui est un sujet phare depuis les débuts de la spectroscopie TeraHertz à domaine temporel, et sur l'influence des ions et des protéines sur sa structure. En outre, nous avons rendue possible l'analyse de petits échantillons, que ce soit en taille ou en quantité, grâce à notre dispositif appelé "papillon". Notre solution d'analyse des données n'est ni parfaite ni optimale. Les protocoles ainsi que le logiciel de fit peuvent encore être améliorés, mais ils ont permis de fournir des résultats fiables et donnent un critère pour la comparaison d'information. Nous espérons que ce travail ouvrira la voie à une meilleure compréhension et de plus complexes expériences sur les échantillons biologiques grâce à la spectroscopie TeraHertz à domaine temporel.

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  • The main sources of noise identified are variation of laser power and delay line position, which impact the time sampling step.

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    From Signal Estimation and Uncertainties Extraction in Terahertz Time-Domain Spectroscopy (2025) · cites this paper as [34]

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Authors
Lavancier, M.
Affiliations
Université de Lille (FR)
Corresponding author
Lavancier, Mélanie
ORCID
Lavancier, Mélanie
Publisher
Agence Bibliographique de l'Enseignement Supérieur
Published
2021-10-15
DOI
10.70675/ae6227b6zb5e7z43aczb2dcza96e56b2799e
OpenAlex
W7150894592
Cited by
3
References
143
Citations by year
2025: 1 · 2024: 1 · 2023: 1
Type
dissertation
Language
fr
Open access
closed
Topics
  • Physical Sciences › Engineering › Electrical and Electronic Engineering › Terahertz technology and applications
  • Life Sciences › Biochemistry, Genetics and Molecular Biology › Biophysics › Spectroscopy Techniques in Biomedical and Chemical Research
  • Physical Sciences › Chemistry › Spectroscopy › Spectroscopy and Laser Applications
Keywords
terahertz time-domain spectroscopy, biological specimen, data fitting, liquid water, small sample analysis, non-ionizing radiation, sugar, solvents, in vivo, non-destructive testing

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Statistics and arithmetic are recomputed, not judged.

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What counts as a claim ›How we measure confidence ›How we check this ›

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