一种694GHz主动式太赫兹成像人体安检仪及其检测方法，一种694GHz主动式太赫兹成像人体安检仪，包括安检仪主体和694GHz太赫兹激光器系统，所述的694GHz太赫兹激光器系统向被检对象发射694GHz电磁波，被检对象反射694GHz电磁波信号到安检仪主体，安检仪主体接收694GHz电磁波信号处理后形成完成的被检对象的太赫兹安检图像，主动式太赫兹成像人体安检仪成像速度快，对人体完整扫描成像仅需2秒，由于光源输出功率高，成像效果极佳，输出的图像清晰，成像精度高，分辨率可以达到2mm。分辨率可以达到2mm。分辨率可以达到2mm。
【技术实现步骤摘要】
一种694GHz主动式太赫兹成像人体安检仪及其检测方法
[0001]本专利技术涉及太赫兹安检仪
，尤其涉及一种694GHz主动式太赫兹成像人体安检仪。
技术介绍
[0002]THz波是指频率在0.1～10THz(波长为3000～30微米)范围内的电磁辐射。其波段位于微波和红外光之间相当宽范围的电磁辐射区域。这段电磁频谱，包含了由部分毫米波段(约0.1THz)到远红外区(约25THz)的一段电磁频谱，在凝聚态物理研究中是个非常重要的频谱，因为它包含了许多决定材料特性的重要能阶。太赫兹光的光子能量只有meV(毫电子伏特)，对人体完全无害，是一个绿色波段，利用主动太赫兹光源，可穿透衣物，对人体实现主动成像探测。
[0003]国内现有安检方式主要采用人货分离检查，货物使用X光检查，难以对爆炸物、毒品和液体有效识别；人体检测主要是金属探测、搜身和开包检查，耗时耗力。传统的安检方式中X射线的电离辐射很大，只能对货物进行有效的检查，不能用于人体安检。使用金属探测器对人体进行安检则只能特定的金属物品进行检查，且误报率较高，而最传统的搜身方式则会对个人隐私造成侵害。
[0004]现有的太赫兹安检方式主要有被动式太赫兹安检和主动式太赫兹安检，被动式太赫兹安检原理是利用人体或物体本身发出的微弱的太赫兹辐射信号进行成像，探测的电磁波在红外波段，因此信号的信噪比低，成像清晰度低。主动式太赫兹安检仪则通过发射并接收太赫兹光，信号的信噪比高，成像清晰度也更高，但是需要高功率的太赫兹源才能使用。
[0005]目前，太赫兹激光光源还很少，已知的有太赫兹固体源、太赫兹气体激光器、量子级联激光器等，太赫兹固体源体积小，运行稳定，是一种应用性很广的光源，但是，太赫兹固体倍频源在高倍频后，输出功率会下降很快，在340GHz具有超过10mW的输出功率，但在600GHz以上的波段，输出功率会下降到2mW以下，很难突破太赫兹高功率高分辨率安检的瓶颈。对于量子级联激光器，该系列的激光器由于能在常温下使用的激光源很少，且造价昂贵，目前很难用于安检产品。
[0006]对于太赫兹气体激光器，目前被人熟知的有HCN激光器和二氧化碳泵浦激光器。HCN激光器是放电激励的气体激光器，输出频率890GHz，HCN激光器若想要达到10mW以上的功率输出，其谐振腔长度需要达到3米以上，体积太大，并不适合做可移动式产品，所以，二氧化碳泵浦气体激光器是目前最为适合主动式安检成像的光源之一。
[0007]二氧化碳泵浦甲酸激光器，输出频率694GHz，谐振腔长度小于1.6米，输出稳定，输出功率最高可超过30mW，成像分辨率可达到2mm。利用该光源，设计完整的扫描成像光路。可实现整个人体的扫描成像，对人体所携带物品进行成像，达到安全检查的目的。
技术实现思路
[0008]为解决上述现有技术中被动式太赫兹安检信号的信噪比低，成像清晰度低的问
题，本专利技术提供了一种694GHz主动式太赫兹成像人体安检仪及其检测方法，该专利技术主动式太赫兹成像人体安检仪成像速度快，对人体完整扫描成像仅需2秒，由于光源输出功率高，成像效果极佳，输出的图像清晰，成像精度高，分辨率可以达到2mm。
[0009]为实现上述目的，本专利技术的一种694GHz主动式太赫兹成像人体安检仪及其检测方法的具体技术方案如下：
[0010]第一方面，本专利技术提供了一种694GHz主动式太赫兹成像人体安检仪，包括：
[0011]安检仪主体和694GHz太赫兹激光器系统，所述的694GHz太赫兹激光器系统向被检对象发射694GHz电磁波，被检对象反射694GHz电磁波信号到安检仪主体，安检仪主体接收694GHz电磁波信号处理后形成完成的被检对象的太赫兹安检图像。
[0012]所述安检仪主体包括：
[0013]外罩及主体支撑结构；
[0014]太赫兹成像系统，设置在所述外罩及主体支撑结构内，用于接收由被检对象反射的太赫兹光信号，并输出所述太赫兹光信号信息；
[0015]运动扫描系统，设置在所述外罩及主体支撑结构内，与太赫兹成像系统连接，太赫兹成像系统可随运动扫描系统的带动上下移动；
[0016]系统计算机，设置在所述外罩及主体支撑结构内，连接至所述太赫兹成像系统和运动扫描系统，系统计算机发出指令控制运动扫描系统带动太赫兹成像系统上下移动，所述太赫兹成像系统接收太赫兹光信号，并将图像输入系统计算机，形成完成的被检对象太赫兹安检图像，系统计算机对图像进行判别。
[0017]进一步，所述太赫兹成像系统包括：
[0018]太赫兹光线放大模块，用于将太赫兹光经过太赫兹光线放大模块时，把太赫兹光变成宽度达到可进行被检对象扫描的宽度；
[0019]整形模块，用于将太赫兹光进行能量集中，然后将太赫兹光照射到被检对象上；
[0020]接收模块，用于接收返回的太赫兹光；
[0021]成像模块，用于对接收光进行采集成像。
[0022]进一步，太赫兹光线放大模包括第一聚焦镜、第一反射镜、第二反射镜，第三反射镜和第四反射镜组成，太赫兹光从694GHz激光器系统输出后，经过第一聚焦镜进行聚焦扩束，再经过第二反射镜，第三反射镜和第四反射镜把太赫兹光变成宽度达到可进行人体扫描的宽度。
[0023]进一步，所述接收模块由第二聚焦镜和成像模块前的第六反射镜组成。
[0024]进一步，所述运动扫描系统为伺服电机带动丝杠传动的一维位移台，垂直固定在外罩及主体支撑结构上。
[0025]进一步，运动扫描系统连接运动控制系统，运动控制系统与系统计算机连接，系统计算机发出指令，通过运动控制系统的中继，控制运动扫描系统运行。
[0026]进一步，所述694GHz太赫兹激光器系统包括：
[0027]二氧化碳激光器，二氧化碳激光器为694GHz太赫兹激光器系统的泵浦源，用于输出激光；
[0028]太赫兹谐振腔，是用于输出太赫兹激光的腔体，二氧化碳激光器输出的激光通过二氧化碳光路器件进入太赫兹谐振腔，泵浦腔内的甲酸气体，使甲酸分子形成能级跃迁，从
而产生694GHz的太赫兹光；
[0029]真空系统，连接到太赫兹谐振腔上，用于保持太赫兹谐振腔的真空状态；
[0030]内循环水冷系统，内循环水冷系统连接到二氧化碳激光器和太赫兹谐振腔腔体上的水冷管上，用于维持两个部件的温度稳定，从而保证太赫兹激光输出稳定；
[0031]进气系统，可以为太赫兹谐振腔提供稳定的甲酸气体，并可以调节进气量；
[0032]电控调节系统，是太赫兹腔长调节的控制器，可以通过调节腔长将太赫兹激光器输出功率调节到最大值。
[0033]第二方面，本专利技术还提供了一种694GHz主动式太赫兹成像人体安检仪的检测方法，包括如下步骤：
[0034]向被检对象发射694GHz电磁波；
[0035]根据所述被检对象反射694GHz电磁波信号，接收694GHz电磁波信号处理后形成完成的被检对象的太赫兹安检图像本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种694GHz主动式太赫兹成像人体安检仪，其特征在于，包括安检仪主体(1)和694GHz太赫兹激光器系统(2)，所述的694GHz太赫兹激光器系统(1)向被检对象发射694GHz电磁波，被检对象反射694GHz电磁波信号到安检仪主体(1)，安检仪主体(1)接收694GHz电磁波信号处理后形成完成的被检对象的太赫兹安检图像。2.根据权利要求1所述的一种694GHz主动式太赫兹成像人体安检仪，其特征在于，所述安检仪主体(1)包括：外罩及主体支撑结构(3)；太赫兹成像系统，设置在所述外罩及主体支撑结构(3)内，用于接收由被检对象反射的太赫兹光信号，并输出所述太赫兹光信号信息；运动扫描系统(4)，设置在所述外罩及主体支撑结构(3)内，与太赫兹成像系统连接，太赫兹成像系统可随运动扫描系统(4)的带动上下移动；系统计算机(5)，设置在所述外罩及主体支撑结构(3)内，连接至所述太赫兹成像系统和运动扫描系统(4)，系统计算机(5)发出指令控制运动扫描系统(4)带动太赫兹成像系统上下移动，所述太赫兹成像系统接收太赫兹光信号，并将图像输入系统计算机(5)，形成完成的被检对象太赫兹安检图像，系统计算机(5)对图像进行判别。3.根据权利要求2所述的一种694GHz主动式太赫兹成像人体安检仪，其特征在于，所述太赫兹成像系统包括：太赫兹光线放大模块，用于将太赫兹光经过太赫兹光线放大模块时，把太赫兹光变成宽度达到可进行被检对象扫描的宽度；整形模块(7)，用于将太赫兹光进行能量集中，然后将太赫兹光照射到被检对象上；接收模块，用于接收返回的太赫兹光；成像模块(8)，用于对接收光进行采集成像。4.根据权利要求3所述的一种694GHz主动式太赫兹成像人体安检仪，其特征在于，太赫兹光线放大模包括第一聚焦镜(9)、第一反射镜(10)、第二反射镜(11)，第三反射镜(12)和第四反射镜(13)组成，太赫兹光从694GHz激光器系统(2)输出后，经过第一聚焦镜(9)进行聚焦扩束，再经过第二反射镜(11)，第三反射镜(12)和第四反射镜(13)把太赫兹光变成宽度达到可进行人体扫描的宽度。5.根据权利要求3所述的一种694GHz主动式太赫兹成像人体安检仪，其特征在于，所述接收模块由第二聚焦镜(14)和成像模块(8)前的第六反射镜(15)组成。6.根据权利要求2所述的一种694GHz主动式...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘海庆，王宏北，张雪梅，解家兴，
申请(专利权)人：安徽中科太赫兹科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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