[發(fā)明專利]一種便攜式太赫茲遙感探測器及遠程探測方法

無效

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• 申請日: 2011-03-07
• 公開（公告）號: CN102175662A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發(fā)明（設計）人: 師彪;周利坤
• 申請（專利權）人: 周利坤
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01S17/88;G01B11/24
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發(fā)明屬于太赫茲波和激光誘導熒光探測技術領域，尤其是涉及一種便攜式太赫茲遙感探測器及遠程探測方法。

背景技術

太赫茲(THz，1THz＝10¹²Hz)波指輻射頻率在0.1THz-10THz的電磁波。太赫茲波具有如下特點：第一、太赫茲波的波段位于微波和紅外光之間，屬于遠紅外線和亞毫米波范疇；它能夠深入到許多有機材料內部而不傷害材料，對很多介電物質和非極性液體有很好的穿透性，并且可對不透明物體進行透視探測；其光子能量很低，對生物體很安全，這使太赫茲成像非常適合用來生物樣品檢測及安全檢測；第二、THz波段中包含了大多數(shù)分子的轉動或振動能階，即THz波包含了許多有機分子豐富的光譜特征信息，具有良好的光譜分辮特性，其可以通過THz譜線特征有效地識別有機分子。因而THz技術在遙感、生物醫(yī)學、軍事、國防和安全監(jiān)測等領域都有獨特的優(yōu)勢。

太赫茲波輻射源和太赫茲波探測技術影響著其它一切太赫茲波科學和技術研究的發(fā)展。然而，現(xiàn)有技術沒有公開如何利用THz頻譜分析與空間成像技術來判斷物體形狀和檢測特定化學物質的應用，同時，由于太赫茲波在濕度較大的空間中衰減較快，直到今天還未有相關報道一種實用性的太赫茲波的遠程遙感探測儀器和技術。

激光誘導熒光光譜技術需要在特定的波長的脈沖單色光束照射下，引起分子或原子特定能級之間的激發(fā)，引起熒光輻射。在熒光信號中攜帶了大量的流場信息和粒子信息，因此可以用來測量流場的溫度、速度、數(shù)密度等，其是一種選擇性極強、靈敏度極高的微量化學分析方法。但是，如何將激光誘導等離子體輻射的熒光與太赫茲波有機結合實現(xiàn)太赫茲波遠程感測，國內外還未有相關報道，目前還未有報道一種實用的太赫茲波、熒光遙感探測儀器及遠程探測方法。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種結構簡單、加工制作及安裝方便、使用操作簡便且遠程探測效果好的便攜式太赫茲遙感探測器。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：一種便攜式太赫茲遙感探測器，其特征在于：包括用于產生遠程探測信號并將所產生遠程探測信號照射至被測物體的信號產生裝置、對所述遠程探測信號經被測物體調制后的調制信號進行同步接收與預處理的探測器、對探測器預處理后的信號進一步進行分析處理的處理器和與處理器相接的成像顯示裝置，所述處理器與探測器電連接，所述成像顯示裝置與處理器電連接；

所述遠程探測信號為內含太赫茲波的紫外熒光信號，所述信號產生裝置包括太赫茲波輻射源、寬頻帶可調諧激光器以及對太赫茲波輻射源產生的太赫茲波和寬頻帶可調諧激光器產生的寬頻帶可調諧激光進行收集與準直處理并形成準直式光信號且通過所述準直式光信號對空氣電離并形成非對稱等離子體的等離子體產生器，所述太赫茲波輻射源和寬頻帶可調諧激光器均布設在所述等離子體產生器的入射光路上，所述被測物體位于等離子體產生器的投射光路上；

所述探測器包括對所述調制信號進行接收與濾波處理的接收元件、所述接收元件所接收的光信號進行光電轉換的探測元件和與所述探測元件相接的信號調制電路，所述接收元件布設在所述遠程探測信號經被測物體調制后的反射光路上，所述探測元件布設在所述接收元件的投射光路上，所述探測元件包括紅外熱釋電傳感器和電荷耦合器CCD，所述紅外熱釋電傳感器和電荷耦合器CCD均與所述信號調制電路電連接；所述信號調制電路與處理器電連接；所述接收元件與電荷耦合器CCD之間的投射光路上裝有電光晶體；

所述太赫茲波輻射源和寬頻帶可調諧激光器均與處理器相接且二者的輸出頻率均由處理器進行控制。

上述一種便攜式太赫茲遙感探測器，其特征在于：還包括對照射至被測物體上的所述遠程探測信號進行調制的斬波器，所述斬波器布設在所述遠程探測信號的投射光路上。

上述一種便攜式太赫茲遙感探測器，其特征在于：所述寬頻帶可調諧激光器包括紫外激光器、用于產生單頻激光的單頻激光器、用于產生雙頻激光的雙頻激光器、將所述單頻激光和所述雙頻激光調制為寬頻帶激光的寬頻帶激光調制器以及對所述寬頻帶激光中夾雜的所述單頻激光和雙頻激光進行過濾并獲得寬頻帶可調諧激光的雙濾波片，所述雙頻激光器和單頻激光器均布設在紫外激光器的投射方向上，且雙頻激光器和單頻激光器均布設在寬頻帶激光調制器的入射方向上，雙濾波片布設在寬頻帶激光調制器的投射方向上。