[發明專利]用于材料的介電不連續性的微波測量的設備

在審

• 申請號: 201980025139.2
• 申請日: 2019-04-15
• 公開（公告）號: CN111954806A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 喬瓦尼·拉斯帕;詹路易吉·蒂貝里
• 申請（專利權）人: UBT有限責任公司
• 主分類號: G01N22/00
• 分類號: G01N22/00;A61B5/05
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 張少波;楊明釗

公開了一種用于待檢查的材料(M)的介電不連續性的微波測量的設備。該設備包括波導發射器(2)、波導(4)和接收天線(3)。發射器被配置為在波導中發射微波電磁場，該微波電磁場適于與待檢查的材料相互作用。接收天線被配置為接收由待檢查的材料“M”反射的電磁場。波導被配置為向待檢查的材料傳播發射的電磁場，并將反射的電磁場向接收天線(3)傳送。波導(4)具有檢查座(4a)，該檢查座(4a)被配置用于待檢查的材料的至少一部分的插入。發射器(2)或接收天線(3)中的至少一個在檢查座(4a)周圍的多個位置中可移動。

描述

本發明的技術領域

本發明涉及電磁檢測裝置的技術領域。

具體而言，本發明涉及一種用于微波測量的設備，尤其適用于控制物體或人體部分的介電均勻性。

該設備還允許獲得表示所述介電均勻性的圖的圖像。

現有技術

在生產活動領域，物體的介電均勻性的控制代表與半成品和成品的質量控制相聯系的一個方面。

在醫學領域，介電均勻性的控制與例如癌癥診斷、中風分類和骨骼分析相聯系。

光學技術的使用是眾所周知的，其目的是對待研究其特性的材料進行圖像處理。

在工業領域中，這些設備針對生產過程的非破壞性控制，其目的是保證成品的高質量，并且在最后的分析中確保滿足一個或更多個生產參數，根據該生產參數確定所分析產品的有效適銷性。

更重要的是這些技術在醫學領域中的使用，在醫學領域中它們可以用于診斷目的，以這種方式允許發現人體的病理和疾病。

因此，清楚的是，利用這些技術的設備的效率是至關重要的(特別是關于所收集的圖像的質量)，從而能夠以及時且詳細的方式診斷對健康有害的任何病理的發作。

已知的光學方法基本上使用以下各種手段提供待檢查的材料的形貌重建：

·超聲掃描儀；

·x光掃描儀(稱為計算機斷層攝影(CT))；

·使用核磁共振成像(稱為MRI)進行分析。

然而，所有上述方法都有明顯的缺點，這使得它們在用于診斷目的時非常低效，特別是從所收集信息的質量和使用這些方法可能對患者造成的潛在風險的角度來看。

隨著時間的推移，微波成像分析逐漸引起了更大的關注。

每當待分析的材料部分之間的介電常數和/或電導率存在對比(即差異)時，微波成像分析都是有效的，無論這是工業環境中的半成品還是醫學領域中的人體組織。

特別是在后一個領域，微波分析可以基本上細分為兩個領域：

·微波斷層攝影；

·超寬帶(UWB)無線電技術。

不幸的是，在這種情況下也有內在的限制，這降低了其預測能力。

具體來說，斷層攝影在建模方面極其復雜，因為它需要解決非線性逆問題，并且在UWB中復雜的聚焦技術是必要的；在某些情況下，濾波器對于改善對可能的干擾圖像的抑制(雜波抑制)和空間辨別是必要的，然而，這需要增加系統的復雜性。

此外，已知系統的一個實質性問題是需要實現位于測量設備周圍的消聲室和/或匹配液體，這允許通過減少干擾和噪聲來提高分辨率。

文件US 6454711 B1中顯示了這些設備的一個示例，該文件公開了一種用于分析出血性中風的微波設備；該設備使用由許多天線(#1、#2、...#16)組成的陣列，并且由需要使用適配液體的頭盔組成。

WO 2014/045181描述了一種通過微波成像分析來控制乳腺組織完整性的裝置。