本发明专利技术涉及一种液态太赫兹辐射系统的一体化探测装置，属于太赫兹检测技术领域。本发明专利技术包括：激光聚焦模块、液体循环模块、多维度探测模块，其中激光聚焦模块产生实验所需的高强度、稳定的激光作用于液体介质激发太赫兹波；液体循环模块用于产生液态太赫兹辐射系统中所需要的液体形状、尺寸、状态等，可以优化实验所需介质尺寸，提高太赫兹的激发效率；多维度探测模块用于探测激光聚焦液体介质激发出的太赫兹波，搭配结构简单，易于操作的相干探测方法对空间中的太赫兹波进行探测，该装置可以不需要先增强太赫兹波直接对空间中太赫兹波进行探测。本发明专利技术小型一体化，成本低廉，可维护性、拓展性极强，有利于找出空间中最强的太赫兹分布区域。兹分布区域。兹分布区域。
【技术实现步骤摘要】
一种液态太赫兹辐射系统的一体化探测装置
[0001]本专利技术涉及一种液态太赫兹辐射系统的一体化探测装置，属于太赫兹检测
技术介绍
[0002]太赫兹是一种新的，有很多独特优点的辐射源。在透视性、安全性、较强的光谱分辨性、低能性等方面具备独特优点，使其在对不透明物体透视成像、无损检测、生物医学诊断、物体位相鉴别、物体形貌辨别等领域应用广泛，要想实现太赫兹的高效利用，首先需要寻找到一种优质高效的太赫兹辐射源，在众多太赫兹辐射源中，液态太赫兹辐射源具有良好的自愈性，分子密度大，电离能低等优点被广泛研究，但目前液态太赫兹辐射源的辐射机理及辐射模式的研究还有待进一步的探明，虽然在探明太赫兹的辐射模式的过程中也可以选用微波暗室，但因目前太赫兹辐射系统都比较庞大无法迁移至微波暗室，且微波暗室造价高昂，利用这个方式进行探测稍显不切实际，同时探明液态太赫兹辐射源多维度一体化的探测装置较少，激发出太赫兹之后，高效准确探明太赫兹的强度分布、空间分布等亟待解决，太赫兹波是电磁波的一种，是高维度空间分布的物质，在2021年由陈玉轩等人提出的液态太赫兹辐射源在横向发射中探测到最强的太赫兹，为此在探测一种高效优质的太赫兹辐射过程中，一种便捷、准确的多维度一体化探测方法对探明太赫兹的空间分布、强度分布等方面起着至关重要的作用。目前对于液态太赫兹辐射源的空间多维度探测方面缺乏深入研究，需要进一步提升太赫兹波的探测维度。
[0003]在现有的研究中表明，在太赫兹激发的过程中受到介质相关非线性响应和折射率的影响，并不是只从某一个方向辐射出太赫兹，而应该考虑太赫兹多维分布的情况，但目前的液态太赫兹辐射源探测手段中，比较单一，只从位移或者角度方面的测量，对太赫兹的空间分布情况了解有限。
[0004]目前，大多数用于太赫兹探测的装置中只能实现太赫兹一个方向的探测，例如论文俞兵的太赫兹发散角测量技术中，所述装置只对太赫兹辐射的角度方向进行了探测；专利202210892578.7所述装置未对太赫兹其他维度方向进行测量，而且是在探测的过程中加入了偏置电场增强了第一太赫兹波然后才进行探测的；对太赫兹的空间分布情况不能进行全面有效的探测，本装置可以不加偏置电场直接对第一太赫兹波进行探测，在空间中找到最强的第一太赫兹波。
技术实现思路
[0005]本专利技术要解决的技术问题是提供一种液态太赫兹辐射系统一体化探测装置，用于解决目前液态太赫兹辐射系统探测角度、维度单一的问题，以一种构造简单、操作便捷、成本低廉、简单易行的装置探测液态太赫兹辐射系统在空间中第一次激发出的最强的太赫兹波的分布情况。
[0006]本专利技术的技术方案是：一种液态太赫兹辐射系统一体化探测装置，包括：激光聚焦
模块、液体循环模块、多维度探测模块。
[0007]所述的激光聚焦模块用于产生一束中心波长800nm，能量相对较高、且相对稳定的激光，通过焦距为60μm的聚焦透镜，使得激光能够精确的聚焦于液体介质中，使得激光能够与液体介质产生最优的相互作用，从而辐射出更强的太赫兹波。
[0008]所述液体循环模块用于产生液态太赫兹辐射系统中所需要的液体形状、尺寸、状态等，其中可以产生水线、水膜、水滴等形状，且温度、压力可调，可以产生直径为150μm到320μm的水线，因为大量的水对太赫兹具有较强的吸收作用，在实验当中直径越小的水线理论上能够产生更强的太赫兹波。
[0009]所述多维度探测模块用于对液态太赫兹辐射系统中产生的太赫兹波进行探测，通过简易安装，将多维度探测模块通过一颗旋转螺丝连接到操作平台，所述探测模块放置于液态介质中心的正下方，将水线（其他形状介质）流动方向与探测模块中微型量角器的圆心处对齐，优化水线和探测模块的相对位置，使得探测模块在进行多角度探测时更加精确和减少扰动，探测装置共由三层组成，第一层起转动作用，第二层起滑动作用，第三层为探测一体化模块，可以实现相干探测和非相干探测 ，三层之间用螺纹连接，安装简单且可以轻松实现太赫兹波的探测。
[0010]所述激光聚焦模块包括激光器、振荡器、放大器、若干聚焦透镜。
[0011]所述激光器为电光转换装置，通电后产生一束连续的激光，所述振荡器可以将连续的激光变成离散的激光，所述放大器可以将离散的激光经过啁啾脉冲放大技术放大，最终得到我们可以使用的稳定的激光，所述若干聚焦透镜可以通过一定焦距将激光准确的聚焦到液态介质中，使得激光能够与液体介质产生最优的相互作用，从而辐射出更强的太赫兹波。
[0012]所述液体循环模块包括温度控制模块、液体循环控制模块、位置控制模块、喷嘴。
[0013]所述温度控制模块包括加热装置、冷却装置、温度传感器、控制电路。通过控制电路与各个装置之间连接起来实现温度控制，通过负反馈对液态介质的温度进行智能自动调节。
[0014]所述液体循环控制模块包括水箱、水压计、涡轮水泵、流量计所述各部件通过软性水管连接，可以使得液态介质循环流动，并能通过调节流量计及水压计对液压、流速等状态参数进行检测和调控。
[0015]所述位置控制模块可以是高精度三维移动平台，可以调整液态介质的相对位置，通过优化三维移动平台可以实现激光与介质的紧密聚焦位置。
[0016]所述喷嘴可以是针型、槽型或者自定义型。可以通过针型喷嘴产生液态太赫兹辐射系统所需水线，槽型产生液态太赫兹辐射系统所需水膜，可以自定义型产生液态太赫兹辐射系统所需的其他形状，通过改变上述喷嘴的形状可以改变介质的尺寸。
[0017]所述多维度探测装置由多层结构组成，主要可分为底层结构、中层结构、上层结构。
[0018]所述底层结构由转动单元、微型量角器、指针、防渗装置构成、刻度尺。所述转动单元由亚克力板切割形成的特定形状的结构件，在转动单元圆弧处安装微型量角器，微型量角器通过粘性物质联结在转动单元上，转动单元通过旋转螺丝与操作平台相连，实现广角旋转，指针安装在操作平台上指向微型量角器，实现广角精确测量，防溅装置呈漏斗形状安
装在旋转螺丝之上，实现液体介质的储存和回收，防止液态介质污染操作平台、刻度尺联结在底层结构的底部，作为中层结构滑移时的标尺。
[0019]所述中层结构由精密滑轨、升降装置组成，该层结构可以实现三维移动功能，精密滑轨通过螺纹连接在底层及上层结构的中部位置，升降装置由四颗倒圆角、位置可变的定位螺钉组成，起支撑及升降作用。通过精密滑轨可实现上层探测模块水平方向移动，通过改变螺纹连接方式可实现上层结构垂直方向的移动，上层结构可通过精密滑轨及升降装置实现所述一体化探测装置整体三维移动调控。
[0020]所述上层结构为太赫兹探测一体化模块，包括光学阵列板、第一离轴抛物镜、斩波器、硅片、第二离轴抛物镜、密闭装置、PED热释电探测器。
[0021]所述光学阵列板由光学面包板根据探测模块大小尺寸定制，可精确定位安装、固定太赫兹探测相关器件。
[0022]所述第一离轴抛物镜用来收集液态介质中产生的太赫兹，并将其准直到第二离轴抛物镜。
[0023]本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种液态太赫兹辐射系统的一体化探测装置，其特征在于，包括：激光聚焦模块，用于产生一束中心波长800nm的激光，通过焦距为60μm的聚焦透镜，使得激光能够精确的聚焦于液体介质中；液体循环模块，用于产生液态太赫兹辐射系统中所需要的液体形状、尺寸、状态；多维度探测模块，用于对液态太赫兹辐射系统中产生的太赫兹波进行探测。2.根据权利要求1所述的液态太赫兹辐射系统的一体化探测装置，其特征在于：所述激光聚焦模块包括激光器、振荡器、放大器、多个聚焦透镜，所述激光器为电光转换装置，通电后产生一束连续的激光，所述振荡器可以将连续的激光变成离散的激光，所述放大器可以将离散的激光经过啁啾脉冲放大技术放大，所述聚焦透镜可以通过一定焦距将激光准确的聚焦到液态介质中。3.根据权利要求1所述的液态太赫兹辐射系统的一体化探测装置，其特征在于：所述液体循环模块包括温度控制模块、液体循环控制模块、位置控制模块、喷嘴；所述温度控制模块包括加热装置、冷却装置、温度传感器、控制电路，通过控制电路与各个装置之间连接起来实现温度控制，通过负反馈对液态介质的温度进行智能自动调节；所述液体循环控制模块包括水箱、水压计、涡轮水泵、流量计；所述各部件通过软性水管连接，可以使得液态介质循环流动，并能通过调节流量计及水压计对液压、流速等状态参数进行检测和调控；所述位置控制模块为高精度三维移动平台，可以调整液态介质的相对位置，通过优化三维移动平台可以实现激光与介质的紧密聚焦位置；所述喷嘴可以是针型、槽型或者自定义型；可以通过针型喷嘴产生液态太赫兹辐射系统所需水线，槽型产生液态太赫兹辐射系统所需水膜，可以自定义型产生液态太赫兹辐射系统所需的其他形状，通过改变上述喷嘴的形状可以改变介质的尺寸。...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈韬，张勇，王浩洋，陈云，刘佳和，常超，贺广超，李立容，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：
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