[發明專利]一種提高太赫茲波無損檢測分辨率的系統及方法

有效

• 申請號: 202010767447.7
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN111879722B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 王金榜;年夫順;王亞海;趙銳;常慶功
• 申請（專利權）人: 中電科思儀科技股份有限公司
• 主分類號: G01N21/3581
• 分類號: G01N21/3581
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

1.一種提高太赫茲波無損檢測分辨率的系統，其特征在于，包括太赫茲波發射端、太赫茲波接收端，以及用于測量太赫茲波發射端、太赫茲波接收端與探測區域距離的激光位移傳感器，太赫茲波發射端和太赫茲波接收端中的太赫茲波的方向相異；太赫茲波發射端將太赫茲波投射到探測區域，太赫茲波接收端從探測區域接收太赫茲波；太赫茲波發射端和太赫茲波接收端均包括用于太赫茲波聚焦的聚焦元件以及用于生成準零階貝塞爾波束的光學元件；

調整太赫茲波發射端和接收端之間的角度，使太赫茲波發射端內的太赫茲光路和太赫茲波接收端內的電磁波通路之間呈直角，使得太赫茲波信號傳輸效率最大化，并確保收發端處于共聚焦狀態；采用基于激光位移傳感器的閉環控制系統，確保被測物體處于太赫茲波聚焦位置處；

所述太赫茲波發射端還包括太赫茲波發射模塊和太赫茲波發射天線，所述太赫茲波發射端的光學元件為第一光學元件，所述太赫茲波發射端的太赫茲波聚焦元件為第一太赫茲波聚焦元件；所述太赫茲波接收端還包括太赫茲波接收模塊和太赫茲波接收天線，所述太赫茲波接收端的光學元件為第二光學元件，所述太赫茲波接收端的太赫茲波聚焦元件為第二太赫茲波聚焦元件；

太赫茲波發射模塊連接太赫茲波發射天線，太赫茲波發射天線發出的波能夠穿過第一太赫茲波聚焦元件從而到達第一光學元件，經過第一光學元件后準直的高斯波束生成準零階貝塞爾波束到達檢測面；波束從檢測面經過第二光學元件后準零階貝塞爾波束生成準直的高斯波束到達第二太赫茲波聚焦元件，太赫茲波接收天線接收穿過第二太赫茲波聚焦元件的高斯波束，太赫茲波接收模塊連接太赫茲波接收天線。

2.如權利要求1所述的一種提高太赫茲波無損檢測分辨率的系統，其特征在于，所述第一太赫茲波聚焦元件位于所述第一光學元件和所述太赫茲波發射天線之間。

3.如權利要求1所述的一種提高太赫茲波無損檢測分辨率的系統，其特征在于，所述第二太赫茲波聚焦元件位于所述太赫茲波接收天線和所述第二光學元件之間。

4.如權利要求1所述的一種提高太赫茲波無損檢測分辨率的系統，其特征在于，所述光學元件為錐光學元件或衍射鏡。

5.如權利要求1所述的一種提高太赫茲波無損檢測分辨率的系統，其特征在于，所述太赫茲波聚焦元件為平凸透鏡，或雙凸透鏡，或衍射元件，或超材料透鏡。

6.一種提高太赫茲波無損檢測分辨率的方法，其特征在于，使用如權利要求1～5任意一項所述的提高太赫茲波無損檢測分辨率的系統，使用太赫茲波發射端對被測物體的探測區域發射太赫茲波進行測量，使用太赫茲波接收端對探測區域反射的太赫茲波進行接收。

7.如權利要求6所述的提高太赫茲波無損檢測分辨率的方法，其特征在于，采用激光位移傳感器測量太赫茲波發射端、太赫茲波接收端與被測物的間距，即太赫茲波聚焦位置處，同時保證太赫茲波發射端和太赫茲波接收端的聚焦位置重合。