[發明專利]基于太赫茲的高?；瘜W品探測的裝置和方法

有效

• 申請號: 201810332530.4
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108760673B
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發明（設計）人: 鄭小平;鄧曉嬌;耿華
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01N21/3586
• 分類號: G01N21/3586;G01N21/01
• 代理公司: 11606 北京華進京聯知識產權代理有限公司
• 代理人: 孫巖

本發明涉及一種基于太赫茲的高危化學品探測裝置，所述裝置包括太赫茲波產生單元、太赫茲波收發單元、回波分析單元；所述太赫茲波產生單元用于產生太赫茲探測信號、太赫茲參考信號和太赫茲本振信號；所述太赫茲波收發單元用于將所述太赫茲探測信號以及所述太赫茲參考信號發送至待測高?；瘜W品，并接收攜帶待測高?；瘜W品信息的太赫茲回波信號；所述回波分析單元用于對所述太赫茲回波信號和所述太赫茲本振信號進行分析，得到待測高?；瘜W品的信息。通過本申請所述裝置實現了對高危化學品的遠距離現場探測，從而快速、準確、安全的對高?；瘜W品進行監測預警。

技術領域

本發明涉及環境安全領域，特別是涉及基于太赫茲的高危化學品探測的裝置和方法。

背景技術

化學武器等高危化學品釋放或泄漏后可形成氣溶膠云團并迅速擴散，造成大范圍的人類及環境致命性破壞?？焖贉蚀_的高?；瘜W品監測預警將為后續的防護、銷毀、洗消、疏散等工作提供重要數據，極大減少損害。

目前，高?；瘜W品的主要方法有氣相色譜-質譜法、離子遷移法、核磁共振法、紫外激光誘導熒光檢測法、表面增強拉曼散射光譜法。其中氣相色譜-質譜法、離子遷移法、核磁共振法、紫外激光誘導熒光檢測法為接觸式檢測方法，需采樣或預處理等操作，不適用于現場檢測，而表面增強拉曼散射光譜法不適用于遠距離檢測。

發明內容

基于此，有必要針對傳統技術不能滿足遠距離檢測現場高?；瘜W品的問題，提供一種基于太赫茲的高?；瘜W品探測的裝置和方法。

一種基于太赫茲的高?；瘜W品探測裝置，所述裝置包括太赫茲波產生單元、太赫茲波收發單元、回波分析單元；

所述太赫茲波產生單元用于產生太赫茲探測信號、太赫茲參考信號和太赫茲本振信號，并將所述太赫茲探測信號以及所述太赫茲參考信號發送至太赫茲波收發單元，將所述太赫茲本振信號發送至所述回波分析單元；

所述太赫茲波收發單元用于將所述太赫茲探測信號以及所述太赫茲參考信號發送至待測高?；瘜W品，并接收攜帶待測高?；瘜W品信息的太赫茲回波信號；

所述回波分析單元用于將所述太赫茲本振信號與所述太赫茲回波信號進行調制分析，得到待測高?；瘜W品的信息。

在其中一個實施例中，所述太赫茲波產生單元包括數字信號發生模塊以及數字轉脈沖模塊，

所述數字信號發生模塊用于產生數字信號，并將所述數字信號發送至所述數字轉脈沖模塊；

所述數字轉脈沖模塊用于將所述數字信號轉化為太赫茲探測信號、太赫茲參考信號以及太赫茲本振信號。

在其中一個實施例中，所述太赫茲波收發單元包括收發開關以及格里高利型雙偏置反射面天線；

所述收發開關用于控制所述格里高利型雙偏置反射面天線發送所述太赫茲探測信號以及太赫茲參考信號，以及用于控制所述格里高利型雙偏置反射面天線接收所述太赫茲回波信號。

在其中一個實施例中，所述收發開關控制所述格里高利型雙偏置反射面天線發送所述太赫茲探測信號的過程和所述收發開關控制所述格里高利型雙偏置反射面天線接收所述太赫茲回波信號的過程分別進行。

在其中一個實施例中，所述格里高利型雙偏置反射面天線包括主反射面、副反射面以及饋源。

在其中一個實施例中，所述回波分析單元包括探測器和信號處理器，

所述探測器接收所述太赫茲本振信號和所述太赫茲回波信號，并將所述太赫茲本振信號與所述太赫茲回波信號進行調制，得到探測結果；

所述信號處理器接收所述探測結果，并對所述探測結果進行解析處理，得到所述待測高?；瘜W品的種類和濃度。

在其中一個實施例中，所述探測器的組成包括肖特基二極管混頻器。