[發明專利]一種基于太赫茲波的檢測系統

在審

• 申請號: 201610386012.1
• 申請日: 2016-06-03
• 公開（公告）號: CN107462545A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 柳鵬;陳丕瑾;李宗謙;雷有華;張春海;周段亮;范守善
• 申請（專利權）人: 清華大學;鴻富錦精密工業（深圳）有限公司
• 主分類號: G01N21/3586
• 分類號: G01N21/3586;G01J3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉屬于檢測領域，尤其，涉及及一種基于太赫茲反射速調管的檢測系統。

背景技術

一般而言，太赫茲波是指頻率從0.3THz-3THz或者0.1THz-10THz范圍的電磁波。太赫茲波的波段處于紅外波段與毫米波段之間，在安全檢查，反恐，材料檢測方面都有可能得到應用。與此同時，由于太赫茲波是一種低能量的光子，具有無害、非電離、不接觸等優勢，在醫療檢測方面有可能得到應用。

反射式速調管是產生太赫茲波的一個重要的方式。采用先進的微加工技術，結合當前納米材料的場發射電子源，有可能制造出具有實用價值的可用于產生太赫茲波波的微型反射式速調管。為了擴大能產生太赫茲波信號的反射速調管的實際應用范圍，需要調整這種反射式速調管的結構尺寸。然而，現有的太赫茲反射速調管由于耦合輸出孔設置于諧振腔體的腔體側壁上，故輸出單元也設置于腔體側壁，從而使該太赫茲反射速調管很難達到較小的橫向結構尺寸，且難以集成陣列。

發明內容

因此，確有必要提供一種橫向結構尺寸較小且容易集成陣列的太赫茲反射速調管及應用該太赫茲反射速調管的檢測系統。

一種檢測設備，其包括：一太赫茲波發射源，一探測器，以及一分別與該太赫茲波發射源和探測器連接的控制電腦；所述太赫茲波發射源包括一太赫茲反射速調管，其中，所述太赫茲反射速調管包括：一電子發射單元、一諧振單元和一輸出單元；所述電子發射單元用于發射電子；所述諧振單元包括一諧振腔體，該諧振腔體與所述電子發射單元相通，該電子發射單元發射的電子進入所述諧振腔體，所述諧振腔體與所述電子發射單元相對的腔體壁具有一耦合輸出孔，所述輸出單元通過所述耦合輸出孔與所述諧振單元相通，所述諧振單元中產生的太赫茲波通過所述耦合輸出孔傳輸到所述輸出單元。

一種基于太赫茲波的檢測設備，其包括：一太赫茲波發射源，一探測器，以及一分別與該太赫茲波發射源和探測器連接的控制電腦；其特征在于，所述太赫茲波發射源包括：一基板；多個太赫茲反射速調管，所述太赫茲反射速調管包括：一電子發射單元、一諧振單元和一輸出單元；所述電子發射單元用于發射電子；所述諧振單元包括一諧振腔體，該諧振腔體與所述電子發射單元相通，該電子發射單元發射的電子進入所述諧振腔體，所述諧振腔體與所述電子發射單元相對的腔體壁具有一耦合輸出孔，所述輸出單元通過所述耦合輸出孔與所述諧振單元相通，所述諧振單元中產生的太赫茲波通過所述耦合輸出孔傳輸到所述輸出單元；以及多根行線及多根列線；所述多根行線平行間隔設置于所述基板，所述多根列線平行間隔且垂直多根行線設置；所述多根行線與多根列線相交處電絕緣，每相鄰兩根行線與相鄰兩根列線定義一格子單元，每一格子單元至少設置一太赫茲反射速調管；每一行太赫茲反射速調管與同一根行線電連接，每一列太赫茲反射速調管與同一根列線電連接。

與現有技術相比，本發明提供的提供的基于太赫茲反射速調管的檢測系統采用的太赫茲反射速調管通過將輸出單元設置于諧振單元與電子發射單元相對的另一腔體壁，輸出單元通過耦合輸出孔與諧振腔體相通，不僅使該太赫茲反射速調管橫向結構尺寸減小，而且該太赫茲反射速調管容易集成陣列，該集成的太赫茲反射速調管陣列的橫向結構尺寸也減小。

附圖說明

圖1為本發明第一實施例所提供的檢測系統的結構示意圖。

圖2為本發明第一實施例所提供的檢測系統采用的太赫茲反射速調管的結構示意圖。

圖3為本發明第一實施例提供的檢測系統采用的太赫茲反射速調管的電子發射單元的結構示意圖。

圖4為圖3電子發射單元中的電子發射體采用的碳納米管線狀結構的掃描電鏡照片。

圖5為圖3電子發射單元中引出柵的結構示意圖。

圖6為本發明第一實施例所提供的檢測系統采用的控制電腦的結構示意圖。

圖7為本發明第二實施例所提供的檢測系統的方框示意圖。

圖8為本發明第二實施提供的檢測系統采用的采用的太赫茲反射速調管的結構示意圖。

主要元件符號說明