一种太赫兹透射成像装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种太赫兹透射成像装置，包括依次设置于同一光路上的太赫兹源、第一准直聚焦系统、被测样品、第二准直聚焦系统和探测器。太赫兹波经过第一准直聚焦系统聚焦在被测样品上，再由第二准直聚焦系统聚焦于探测器，对探测器接收的信号进行分析处理从而得到相应的图像。在被测样品的成像区域内固定设置有金属材质的定位标记，定位标记对太赫兹波具有良好的反射效果，成像时定位标记所在位置呈现明显的阴影，很容易分辨。定位标记与被测样品的实际空间位置已经确定，通过定位标记的成像与两者的实际位置相互比较能够精确地实现成像定位，更加准确地判定图像尺寸。本发明专利技术提供的太赫兹透射成像方法可以实现相同的技术效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及成像检测
，更进一步地说是涉及一种太赫兹波透射成像装置及方法。
技术介绍
太赫兹波是指频率在0.1THz～10THz(波长为30～3000um)范围内的电磁波(1THz＝1012Hz)，太赫兹波在电磁波频谱中占有很特殊的位置，其长波段方向与毫米波(亚毫米波)相重合，而在短波段方向与红外线相重合。太赫兹波所处的位置正好处于科学技术发展相对较好的微波毫米波与红外线光学之间，形成一个相对落后的“空白”；太赫兹的长波方向主要属于电子学范畴，而其短波方向则主要属于光子学范畴，从而在电子学与光子学之间形成一个“空白”。由于太赫兹波所处的特殊电磁波谱的位置，它有很多优越的特性，有非常重要的学术和应用价值，使得全世界各国对其都给予了极大的关注。其中美国、欧州和日本尤为重视。太赫兹的独特性能给宽带通信、雷达、电子对抗、电磁武器、天文学、医学成像、无损检测、安全检查等领域带来了深远的影响。但目前利用太赫兹进行透射成像时，往往存在定位不精准，定位尺寸难以精确判定，成像质量难以评估的缺点。
技术实现思路
本专利技术提供了一种太赫兹波透射成像装置，能够精确地实现成像定位，更加准确地判定图像尺寸。具体方案如下：一种太赫兹透射成像装置，包括依次设置于同一光路上的太赫兹源、第一准直聚焦系统、第二准直聚焦系统和探测器；被测样品设置于所述第一准直聚焦系统与所述第二准直聚焦系统之间的光路上，所述被测样品的成像区域内固定设置金属的定位标记。可选地，还包括用于固定所述被测样品的样品定位板；所述被测样品固定于所述样品定位板的一侧。可选地，所述定位标记的数量至少为两个，所述被测样品位于各个所述定位标记之间。可选地，所述定位标记具体形状为十字形、T形、X形或者圆环形；所述定位标记的材质为金、银或铝。可选地，还包括运动控制系统，所述运动控制系统能够夹持所述样品定位板、所述被测样品与所述定位标记同步平移。可选地，所述样品定位板为太赫兹波高透板。可选地，所述样品定位板为聚四氟乙烯板、聚丙烯板、高密度乙烯板或高阻硅板。可选地，所述定位标记固定于所述样品定位板的边缘位置。可选地，还包括对所述探测器的信号进行处理以生成图像的图像处理系统。此外，本专利技术还提供一种太赫兹透射成像方法，包括：在被测样品的周围固定设置两个或以上金属的定位标记；调整第一准直聚焦系统和/或样品定位板，使太赫兹波聚焦于最边缘的一个所述定位标记上，调整第二准直聚焦系统对焦于探测器；启动运动控制系统使所述被测样品与所述定位标记平移，太赫兹波扫描所述被测样品及所有的所述定位标记；经过所述第二准直聚焦系统的太赫兹波由所述探测器接收并由图像处理系统生成图像。本专利技术提供了一种太赫兹透射成像装置，包括依次设置于同一光路上的太赫兹源、第一准直聚焦系统、第二准直聚焦系统和探测器，在第一准直聚焦系统和第二准直聚焦系统之间的光路上设置有被测样品。太赫兹源生成的太赫兹波经过第一准直聚焦系统进行聚焦，使焦点聚焦在被测样品上，太赫兹波经过被测样品后携带被测样品的信号继续传播，再由第二准直聚焦系统聚焦于探测器，对探测器接收的信号进行分析处理从而得到相应的图像。在被测样品的成像区域内固定设置有金属材质的定位标记，定位标记对太赫兹波具有良好的反射效果，照射到被测样品上的太赫兹波透过被测样品继续传播，最终成像时定位标记所在位置呈现明显的阴影，很容易分辨。定位标记与被测样品的实际空间位置已经确定，通过定位标记的成像与两者的实际位置相互比较能够精确地实现成像定位，更加准确地判定图像尺寸。本专利技术提供的太赫兹透射成像方法可以实现相同的技术效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术所提供的太赫兹透射成像装置一种具体布置形式的结构图；图2为样品定位板及定位标记的正面结构图；图3A为两个艾里斑能清楚分辨的位置关系图；图3B为两个艾里斑恰能分辨的位置关系图；图3C为两个艾里斑不能分辨的位置关系图。其中：太赫兹源1、第一准直聚焦系统2、样品定位板3、第二准直聚焦系统4、探测器5、被测样品6、定位标记7、运动控制系统8、图像处理系统9。具体实施方式本专利技术的核心在于提供一种太赫兹透射成像装置及方法，能够精确地实现成像定位，更加准确地判定图像尺寸。为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本申请的太赫兹透射成像装置及方法进行详细的介绍说明。如图1所示，为本专利技术所提供的太赫兹透射成像装置一种具体布置形式的结构图。图2为样品定位板3及定位标记7的正面结构图。其包括依次设置于同一光路上的太赫兹源1、第一准直聚焦系统2、第二准直聚焦系统4和探测器5等组件；被测样品6设置在第一准直聚焦系统2和第二准直聚焦系统4之间的光路上，一般地，上述组件设置在同一条光轴上。由太赫兹源1生成太赫兹波向外传播形成一条光路，依次经过第一准直聚焦系统2、被测样品6、第二准直聚焦系统4和探测器5，最终由探测器5接收太赫兹波信号，太赫兹波透射过被测样品6时携带被测样品6的图像信号，经探测器5接收后根据相应的信号分析计算得出被测样品6的图像。由于本专利技术中的成像装置是利用太赫兹波的透射原理实现成像，因此主要应用于太赫兹波透射效果强的材料。太赫兹波聚焦于被测样品所在的一个区域内，成像区域内的物体会被最终显示，因此本专利技术在被测样品6的成像区域内固定设置金属的定位标记7，定位标记7选用对太赫兹波反射效果强的材料，与被测样品6的位置相对固定，当太赫兹波透射被测样品6时，经过定位标记7的太赫兹波主要被反射，最终成像较暗，很容易识别。因此通过最终成像的定位标记7的位置与实际位置相互比较可以精确地实现成像定位，更加准确地判定图像的几何数据信息。在此基础上，本专利技术的太赫兹透射成像装置还包括用于固定被测样品6的样品定位板3，被测样品6固定于样品定位板3板面的一侧。样品定位板3与被测样品3都位置成像区域内，太赫兹波也经过样品定位板3。当然，若不设置样品定位板3也是可以的，仅在成像区域内布置相应数量的定位标记7，与被测样品6有确定的相对位置。优选地，本专利技术中的定位标记7的数量至少为两个，两个被测样品6位于各个定位标记7之间。若只有两个定位标记7，则分别位于实测样品6的两侧；若有三个或更多的定位标记7，则多个定位标记7能够围成一个区域，被测样品6位于定位标记7围成的区域内，定位标记7分别位于被测样品6之外，避免对被测样品6的成像产生影响。上述布置方式仅是一种具体的设置形式，定位标记42只要便于区分扫描范围和被测样品6尺寸就可以，而对于位置并没有具体要求。进一步，定位标记7需要设置为特定的易于识别的形状，例如十字形、T形、X形或者圆环形，也可以采用其他的形状，容易布置且易于被发现识别。定位标记7为对太赫兹波反射效应强的金属制成，优选地材质为金、银或铝。由太赫兹波长的不同设定每个定位标记的最小尺寸，根据瑞利判据：如果一个点光源的衍射图象中央最亮处刚好与另一点光源的衍射图象最暗处重合，认为这两个点光源恰好能为这一光学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太赫兹透射成像装置，其特征在于，包括依次设置于同一光路上的太赫兹源(1)、第一准直聚焦系统(2)、第二准直聚焦系统(4)和探测器(5)；被测样品(6)设置于所述第一准直聚焦系统(2)与所述第二准直聚焦系统(4)之间的光路上，所述被测样品(6)的成像区域内固定设置金属的定位标记(7)。

【技术特征摘要】
1.一种太赫兹透射成像装置，其特征在于，包括依次设置于同一光路上的太赫兹源(1)、第一准直聚焦系统(2)、第二准直聚焦系统(4)和探测器(5)；被测样品(6)设置于所述第一准直聚焦系统(2)与所述第二准直聚焦系统(4)之间的光路上，所述被测样品(6)的成像区域内固定设置金属的定位标记(7)。2.根据权利要求1所述的太赫兹透射成像装置，其特征在于，还包括用于固定所述被测样品(6)的样品定位板(3)；所述被测样品(6)固定于所述样品定位板(3)的一侧。3.根据权利要求2所述的太赫兹透射成像装置，其特征在于，所述定位标记(7)的数量至少为两个，所述被测样品(6)位于各个所述定位标记(7)之间。4.根据权利要求3所述的太赫兹透射成像装置，其特征在于，所述定位标记(7)具体形状为十字形、T形、X形或者圆环形；所述定位标记(7)的材质为金、银或铝。5.根据权利要求4所述的太赫兹透射成像装置，其特征在于，还包括运动控制系统(8)，所述运动控制系统(8)能够夹持所述样品定位板(3)、所述被测样品(6)与所述定位标记(7)同步平移。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄印，邹巍，吴昕，李先东，林海川，季凡，曾大章，
申请(专利权)人：成都曙光光纤网络有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51