[實用新型]一種基于太赫茲波的成像系統

有效

• 申請號: 201920565586.4
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN210071660U
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 牛麗婷;劉勁松;許潤生;王可嘉;楊振剛
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01N21/59
• 分類號: G01N21/59;G01N21/3581;G01N21/01
• 代理公司: 42201 華中科技大學專利中心
• 代理人: 曹葆青;李智

本實用新型公開了一種基于太赫茲波的成像系統，包括太赫茲波發射模塊、第一直線步進電機、第一旋轉步進電機、樣品臺、第二直線步進電機、第二旋轉步進電機、U型支架、太赫茲波探測模塊以及數據采集模塊，通過太赫茲波發射模塊發射的太赫茲波，利用步進電機移動樣品并采集樣品位于各個位置和角度的信號，將光強信號轉變為光電流信號并收集保存到數據采集模塊中，最終得到樣品的透射圖像或正弦圖。本實用新型的集成化設計有效降低了成像系統的制作成本，減少了成像系統的占用空間。

技術領域

本實用新型屬于太赫茲成像領域，更具體地，涉及一種基于太赫茲波的成像系統及掃描方法。

背景技術

太赫茲波(Terahertz Wave，簡稱THz波)是指頻率在0.1～10THz之間的電磁波，其波長位于0.03mm～3mm范圍內，介于紅外波與微波波段之間。太赫茲波具有瞬態性、低能性、寬帶性以及相干性等許多獨特的優勢。

x射線對各種材料和物質有很強的穿透能力，因此在醫學診斷、材料分析以及工業生產等諸多領域中被廣泛應用。但是非致密性材料，比如航天隔熱泡沫，對x射線的吸收率極低，因此使用x射線成像技術很難辨識這些材料中的缺陷。與x射線相比，太赫茲波能穿透非金屬和非極性的電介質材料，而且非致密性材料對太赫茲波的吸收相對較高，使用太赫茲成像技術能辨別非致密性材料的缺陷。此外，太赫茲波的光子能量低于損害生物組織的能量閾值，沒有x射線的電離性質，因此可以被用來進行人體安檢和生物檢測。太赫茲成像技術可以作為現有成像技術的補充，在無損檢測和人體安檢等領域有廣泛的應用前景。

現有的太赫茲成像系統均基于單一的成像技術，比如太赫茲二維透射成像系統，只能對二維樣品進行透射成像，而太赫茲計算機層析成像系統只能對三維樣品的某一個橫截面或者整個樣品進行層析成像。如果需要使用多種成像技術對不同樣品進行檢測，則需要多個太赫茲成像系統，制作成本高，占用空間大。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本實用新型提供了一種基于太赫茲波的成像系統，旨在解決現有系統成像方式單一，制作成本高、占用空間大的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種基于太赫茲波的成像系統，包括太赫茲波發射模塊、第一直線步進電機、第一旋轉步進電機、樣品臺、第二直線步進電機、第二旋轉步進電機、U型支架、太赫茲波探測模塊以及數據采集模塊。

U型支架固定在第一旋轉步進電機上，第一旋轉步進電機固定在第一直線步進電機上，太赫茲波發射模塊和太赫茲波探測模塊分別固定在U型支架的兩側，樣品臺固定在第二旋轉步進電機上，第二旋轉步進電機固定在第二直線步進電機上，數據采集模塊與太赫茲波探測模塊相連。

太赫茲波發射模塊用于發射太赫茲波，太赫茲波探測模塊用于將收集到的光強信號轉變為光電流信號，數據采集模塊用于控制步進電機，采集并保存太赫茲波探測模塊收到的光電流信號。

優選地，太赫茲發射模塊包括太赫茲波發射源、第一光學元件、第二光學元件和第一籠式單元；太赫茲波發射源、第一光學元件、第二光學元件依次放置于第一籠式單元。

優選地，太赫茲探測模塊包括太赫茲波探測器、第三光學元件、第四光學元件和第二籠式單元；第三光學元件、第四光學元件和太赫茲波探測器依次放置于第二籠式單元。