高分辨率太赫兹波聚光模块、散射光检测模块和采用太赫兹贝塞尔光束的高分辨率检查装置制造方法及图纸

根据本发明专利技术一实施例的太赫兹波聚光模块可包括：第一透镜，将太赫兹波透过检查对象物体的同时发散的太赫兹波的角度变小；以及第二透镜，将通过所述第一透镜的太赫兹波聚光到检测仪。

High Resolution Terahertz Wave Concentration Module, Scattering Light Detection Module and High Resolution Inspection Device Using Terahertz Bessel Beam

The THz wave concentrating module according to an embodiment of the present invention may include: a first lens, which reduces the angle of THz wave divergent while passing through the object being examined; and a second lens, which concentrates the THz wave of the first lens to the detector.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高分辨率太赫兹波聚光模块、散射光检测模块和采用太赫兹贝塞尔光束的高分辨率检查装置
本专利技术为利用太赫兹波通过非破坏性方法检查检查对象物体的技术，涉及超越衍射极限具有波长以下的高分辨率的高分辨率太赫兹波聚光模块。另外，本专利技术涉及散射光检测模块，利用贝塞尔光束形成环形光束，在利用已形成的环形光束检查检查对象物体时，检测反射或者透射检查对象物体的散射光，进而可提高对比度。另外，本专利技术涉及利用太赫兹波贝塞尔光束的高分辨率检查装置，利用扫描仪掌握物体的形状，根据掌握的物体形状将光学头部以及聚光头部同步化。(支援该专利技术的韩国研究开发事业)(课题固有编号)ER160200-01(部门名称)未来创造科学部(研究管理专业机构)韩国食品研究院(研究项目名称)韩国食品研究院主要项目(研究课题名称)食品异物检测用太赫兹波高分辨率影像技术开发(贡献率)1/1(主管机构)韩国食品研究院(研究期限)2016.04.01～2017.12.31
技术介绍
为了通过非破坏性方法检查物体或者物质，主要运用成像方法，大致由两种方法构成主流，具体有利用连续输出光源的影像检测方法与分光学方法。这些方法分别有优缺点，但是在诸如透射影像的要求相对高功率的领域中更加广泛使用利用连续输出光源的影像检测方法。太赫兹波因对物质的优秀的渗透性、定性确认的可能性以及对活体的安全性等各种优秀的特性，所以，广泛用于通过非破坏性方法定性确认隐藏的物体或物质的领域。因此，近年来太赫兹波正在尝试用于各种领域，具体地说，机场或安全设施的搜索设备、食品或制药公司质量检查设备、半导体检查设备、工程塑料检测设备等。正在逐渐增加将太赫兹波运用于生产现场的示例，并且通过持续的研究已经在诸如检测分辨率、检测速度和检测面积等主要性能指标方面表现出了很大的改善。目前，仅使用一个透镜来聚光透过物体后发散的太赫兹波，以获得太赫兹透过影像。在这种情况下，如果将形成贝塞尔光束的锥形体透镜的顶角变小，以使聚焦在被检查对象物体的太赫兹波的波束尺寸小于波长，则出现太赫兹贝塞尔光束穿过检查对象物体之后以大角度散发而无法全部聚光于检测部的问题。因此，显著降低聚光性，从而显著降低检查装置的SNR(signalpernoiseratio，信噪比)，出现无法得到正常影像的问题。另外，若是透明的检查对象物体，则存在难以得到清楚的影像的问题。因此，现实情是需要研究并开发几乎没有太赫兹波的损失的同时对透明的检查对象物体能够提高对比度(contrast)的方法。另外，贝塞尔光束的焦点深度无法到达检查对象物体的末端部分，因此存在无法得到高分辨率影像的问题。另外，若检查对象物体含大量的水分，则由于太赫兹波具有容易被水分吸收的性质，因此显著降低太赫兹波透过检查对象物体的比例。据此，太赫兹波检测部检测到的太赫兹波的信号弱，因此存在无法准确检查检查对象物体的问题。与本专利技术相关的现有技术记载于韩国注册专利10-1392311。
技术实现思路
(要解决的问题)本专利技术是为了解决在以上谈及的问题而提出的，提供一种高分辨率太赫兹波具光模块，提高透过检查对象物体的太赫兹波贝塞尔光束的聚光效率，进而能够提高分辨率。另外，本专利技术提供一种散射光检测模块，不损失太赫兹波而形成环形光束，提高对透明的检查对象物体的对比度(contrast)。另外，本专利技术提供利用太赫兹波贝塞尔光束的高分辨率检查装置，根据检查对象物体的形状光学头部尽可能沿着检查对象物体的外形移动，进而可使贝塞尔光束的焦点深度到达检查对象物体的末端部分。另外，本专利技术提供利用太赫兹波贝塞尔光束的高分辨率检查装置，快速冷却检查对象物体并利用太赫兹波进行检查，进而可使太赫兹波很好地透过含有水分的检查对象物体。本专利技术的其他目的以及优点可由以下的说明解释，并且通过本专利技术的实施例可更加明确了解。另外，可容易知道本专利技术的目的以及优点可由权利要求范围体现的手段及其组合实现。(解决问题的手段)本专利技术的其他一实施例的利用贝塞尔光束的高分辨率检查装置可包括：扫描仪，扫描检查对象物体的形状；太赫兹波光学头部，生成太赫兹波，并将生成的太赫兹波照射于检查对象物体；太赫兹波聚光头部，检测透过所述检查对象物体的太赫兹波；第一运送部，按照由所述扫描仪扫描的检查对象物体的形状移动所述太赫兹波光学头部；以及第二运送部，与所述第一运送部同步化，以使所述太赫兹波聚光头部与所述光学头部相同地移动。为了将所述检查对象物体放在所述生成的太赫兹波的焦点深度内，第一运送部可移动所述太赫兹波光学头部，以基于所述扫描的检查对象物体的厚度使所述检查对象物体以及所述太赫兹波光学头部保持预定距离。利用太赫兹波贝塞尔光束的高分辨率检查装置还包括：将所述检查对象物体保持低温状态的快速冷却装置；太赫兹波光学头部以及所述太赫兹波聚光头部可间隔设置在快速冷却装置的两侧面。快速冷却装置可由包括窗口的外壳构成，所述窗口可透过已生成的太赫兹波。利用太赫兹波贝塞尔光束的高分辨率检查装置可包括：配置在所述快速冷却装置的后端并且解冻所述检查对象物体的解冻装置。根据本专利技术其他一实施例的利用贝塞尔光束的高分辨率检查装置包括：太赫兹波生成部，生成太赫兹波；贝塞尔光束形成部，利用从所述太赫兹波生成部入射的太赫兹波在检查对象物体形成太赫兹波贝塞尔光束；第一透镜，将所述太赫兹波贝塞尔光束透过所述检查对象物体的同时发散的太赫兹波的角度变小；第二透镜，将通过所述第一透镜的太赫兹波聚光到检测仪；以及太赫兹波检测部，检测由所述第二透镜聚光的太赫兹波。贝塞尔光束形成部可以是第一锥形体透镜，所述第一锥形体透镜具有所述太赫兹波贝塞尔光束的直径小于由所述太赫兹波生成部生成的太赫兹波的波长形成的顶角。第一透镜可以是第二锥形体透镜，所述第二锥形体透镜以所述检查对象物体为基准与所述第一锥形体透镜对称配置。第二锥形体透镜可具有大小与所述第一锥形体透镜相同的顶角。利用贝塞尔光束的高分辨率检查装置还可包括角度变更部，所述角度变更部使从所述太赫兹波生成部入射的太赫兹波的角度变小，以入射到所述贝塞尔光束形成部。角度变更部是将从所述太赫兹波生成部入射的太赫兹波的角度变小的第一凸透镜，第二透镜可以是以所述检查对象物体为基准与所述第二凸透镜对称配置的第二凸透镜。第二透镜可以是第三锥形体透镜，所述第三锥形体透镜具有与所述第二锥形体透镜相同的形状，并且以垂直于光轴的轴为基准与所述第二锥形体透镜对称配置。第一透镜可以是第三凸透镜，所述第三凸透镜将所述太赫兹波贝塞尔光束透过所述检查对象物体的同时发散的太赫兹波的角度变小。第二透镜可以是第四凸透镜，所述第四凸透镜以垂直于光轴的轴为基准与所述第三凸透镜对称配置的第四凸透镜。本专利技术的其他一实施例的高分辨率太赫兹波聚光模块可包括：第一透镜，将太赫兹波透过检查对象物体的同时发散的太赫兹波的角度变小；以及第二透镜，将通过所述第一透镜的太赫兹波聚光到检测部。第一透镜可以是第二锥形体透镜，所述第二锥形体透镜以所述检查对象物体为基准形成所述太赫兹波贝塞尔光束，并且与第一锥形体对称配置，所述第一锥形体具有入射于检测部的太赫兹波的直径小于由所述太赫兹波生成部生成的太赫兹波的波长而形成的顶角。第二锥形体透镜可具有大小与所述第一锥形体透镜相同的顶角。第二透镜可以是第二凸透镜，所述第二凸透镜以所述检本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高分辨率太赫兹波聚光模块，包括：第一透镜，将太赫兹波贝塞尔光束透过检查对象物体的同时发散的太赫兹波的角度变小；以及第二透镜，将通过所述第一透镜的太赫兹波聚光到检测部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.01 KR 10-2016-0144573;2016.11.01 KR 10-2011.一种高分辨率太赫兹波聚光模块，包括：第一透镜，将太赫兹波贝塞尔光束透过检查对象物体的同时发散的太赫兹波的角度变小；以及第二透镜，将通过所述第一透镜的太赫兹波聚光到检测部。2.根据权利要求1所述的高分辨率太赫兹波聚光模块，其特征在于，所述第一透镜是第二锥形体透镜，所述第二锥形体透镜以所述检查对象物体为基准，形成所述太赫兹波贝塞尔光束，并且与第一锥形体对称配置，所述第一锥形体具有入射于检测部的太赫兹波的直径小于所述太赫兹波生成部生成的太赫兹波的波长的顶角。3.根据权利要求2所述的高分辨率太赫兹波聚光模块，其特征在于，所述第二锥形体透镜具有大小与所述第一锥形体透镜相同的顶角。4.根据权利要求2所述的高分辨率太赫兹波聚光模块，其特征在于，所述第二透镜是第二凸透镜，所述第二凸透镜以所述检查对象物体为基准与第一凸透镜对称配置，所述第一凸透镜将从太赫兹波生成部入射的太赫兹波的角度变小。5.根据权利要求2所述的高分辨率太赫兹波聚光模块，其特征在于，所述第二透镜具有与所述第二锥形体透镜相同的形状，并且以垂直于光轴的轴为基准与所述第二锥形体透镜对称配置。6.根据权利要求1所述的高分辨率太赫兹波聚光模块，其特征在于，所述第一透镜是第三凸透镜，所述第三凸透镜将所述太赫兹波贝塞尔光束透过所述检查对象物体的同时发散的太赫兹波角度变小。7.根据权利要求6所述的高分辨率太赫兹波聚光模块，其特征在于，所述第二透镜是第四凸透镜，所述第四凸透镜以垂直于光轴的轴为基准与所述第三凸透镜对称配置。8.一种散射光检测模块，包括：环形光束形成部，利用太赫兹波贝塞尔光束形成环形光束，并且将形成的环形光束聚光到检查对象物体；以及散射光检测部，检测从所述检查对象物体生成的散射光。9.根据权利要求8所述的散射光检测模块，其特征在于，所述环形光束形成部包括：第三透镜，形成环形光束，并且将形成的环形光束聚光到检查对象物体。10.根据权利要求9所述的散射光检测模块，其特征在于，所述散射光检测部包括：反射散射光检测部，设置在从所述第三透镜射出的环形光束的内部，并且检测从所述检查对象物体反射的散射光。11.根据权利要求9所述的散射光检测模块，其特征在于，所述散射光检测部包括：透射散射光检测部，配置在从所述第三透镜入射的环形光束的内部，并且检测从所述检查对象物体透过的散射光。12.根据权利要求9所述的散射光检测模块，其特征在于，所述第三透镜包括：光路变更部，变更从所述检查对象物体反射的散射光的光路；所述反射散射光检测部检测从所述光路变更部入射的散射光。13.一种利用贝塞尔光束的高分辨率检查装置，包括：太赫兹波生成部，生成太赫兹波；贝塞尔光束形成部，利用从所述太赫兹波生成部入射的太赫兹波，在检查对象物体形成太赫兹波贝塞尔光束；第一透镜，将所述太赫兹波贝塞尔光束透过所述检查对象物体的同时发散的太赫兹波的角度变小；第二透镜，将通过所述第一透镜的太赫兹波聚光到检测部；以及太赫兹波检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：玉景植，崔成旭，张玄珠，
申请(专利权)人：韩国食品研究院，
类型：发明
国别省市：韩国,KR