专利名称：一种太赫兹波扫描方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及太赫兹波应用领域，特别是涉及一种太赫兹波扫描方法和系统。
背景技术：
太赫兹波又称为T射线，是一种特殊的电磁波，它的频率范围在O.l-lOTHz之 间，波长在30-3000微米范围内。太赫兹波的频率很高，因而具有很高的空间分辨率， 可以用于对待检测目标进行成像。而且太赫兹波的光子能量很小，仅为X射线光子能量 的百万分之一，因而太赫兹波对生物体的辐射损害很小，这是利用太赫兹波进行成像的 显著优点。现有的利用太赫兹波进行扫描的技术，是利用太赫兹波探测装置探测待检测目 标上的物点自身辐射的太赫兹波，或者探测待检测目标上的物点所反射的太赫兹波，从 而得到相应物点辐射或反射的太赫兹波强度数据，这样，现有技术为了获得待检测目标 上所有物点辐射或反射的太赫兹波强度数据，需要利用电机带动太赫兹波探测装置逐行 或逐列运动。由此可见，现有的利用太赫兹波进行扫描的技术，由于需要利用电机带动太赫 兹波探测装置逐行或逐列运动才能实现对待检测目标上所有物点的扫描，而电机的移动 速度比较慢，因而完成扫描需要耗费很长的时间。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种太赫兹波扫描方法和系统，能快速对待 检测目标进行扫描。本发明解决上述技术问题的技术方案如下一种太赫兹波扫描系统，该系统包 括反射装置、一号折射装置、二号折射装置、透射装置和探测装置，其中，所述反射装 置的反射面、所述一号折射装置和二号折射装置的折射面以及所述透射装置的透射面， 均与公共平面垂直；所述反射装置，围绕自身的摆动轴摆动，用于将入射到自身反射面的太赫兹波 反射到所述一号折射装置的折射面上；其中，所述摆动轴位于所述反射装置的反射面 内，且垂直于所述公共平面；所述一号折射装置和二号折射装置均围绕自身的旋转轴、以大小相同方向相反 的角速度旋转，且二者旋转的起始位置相同；其中，所述一号折射装置和二号折射装置 的旋转轴重合，且分别为一号折射装置和二号折射装置的中线；所述一号折射装置和二 号折射装置的楔角、折射率以及太赫兹波从物点到达所述一号折射装置和二号折射装置 的折射面的光路长度满足如下关系L1 · tan(arcsin( j sin O^-O1) = L1* tan( 2 sin(arcsin(arcs^n^ sin^)_Q^ +《))—终)其中，θ 92分别为所述一号折射 装置和二号折射装置的楔角，叫和屯分别为所述一号折射装置和二号折射装置的折射率，L1和L2分别为太赫兹波从物点到达所述 一号折射装置和二号折射装置的折射面的光路长度；所述一号折射装置用于，将经过所述反射装置反射的太赫兹波折射到所述二号 折射装置的折射面上；所述二号折射装置用于，将经过所述一号折射装置折射的太赫兹波折射到所述 透射装置的透射面上；所述透射装置用于，将经过所述二号折射装置折射的太赫兹波汇聚到所述探测 装置处；所述探测装置位于所述透射装置的像点位置，用于接收所述透射装置汇聚的太 赫兹波。另外，本发明还提供了一种太赫兹波扫描方法，该方法包括反射装置的反射面、一号折射装置和二号折射装置的折射面以及透射装置的透 射面，均保持与公共平面垂直；所述反射装置围绕自身的摆动轴摆动的同时，将入射到自身反射面的太赫兹波 反射到所述一号折射装置的折射面上；其中，所述摆动轴位于所述反射装置的反射面 内，且垂直于所述公共平面；所述一号折射装置将经过所述反射装置反射的太赫兹波折射到所述二号折射装 置的折射面上；所述二号折射装置将经过所述一号折射装置折射的太赫兹波折射到所述 透射装置的透射面上；同时，所述一号折射装置和二号折射装置均围绕自身的旋转轴、 以大小相同方向相反的角速度旋转，且二者旋转的起始位置相同；其中，所述一号折射 装置和二号折射装置的旋转轴重合，且分别为一号折射装置和二号折射装置的中线；所 述一号折射装置和二号折射装置的楔角、折射率以及太赫兹波从物点到达所述一号折射 装置和二号折射装置的折射面的光路长度满足如下关系
权利要求
1.一种太赫兹波扫描系统，其特征在于，该系统包括反射装置、一号折射装置、二 号折射装置、透射装置和探测装置，其中，所述反射装置的反射面、所述一号折射装置 和二号折射装置的折射面以及所述透射装置的透射面，均与公共平面垂直；所述反射装置，围绕自身的摆动轴摆动，用于将入射到自身反射面的太赫兹波反射 到所述一号折射装置的折射面上；其中，所述摆动轴位于所述反射装置的反射面内，且 垂直于所述公共平面；所述一号折射装置和二号折射装置均围绕自身的旋转轴、以大小相同方向相反的角 速度旋转，且二者旋转的起始位置相同；其中，所述一号折射装置和二号折射装置的旋 转轴重合，且分别为一号折射装置和二号折射装置的中线；所述一号折射装置和二号折 射装置的楔角、折射率以及太赫兹波从物点到达所述一号折射装置和二号折射装置的折 射面的光路长度满足如下关系 ., .…… r , . , . , arcsin(n, sin ΘΛ-Θλ …、 . L1 ·tan(arcsm( [ sm(^)-^) = X2 ·tan( 2 sm(arcsm(--!-- + θ2))-θ2) 2其中，θ工和02分别为所述一号折射装置和二号折射装置的楔角，Il1和Il2分别为所 述一号折射装置和二号折射装置的折射率，L1和L2分别为太赫兹波从物点到达所述一号 折射装置和二号折射装置的折射面的光路长度；所述一号折射装置用于，将经过所述反射装置反射的太赫兹波折射到所述二号折射 装置的折射面上；所述二号折射装置用于，将经过所述一号折射装置折射的太赫兹波折射到所述透射 装置的透射面上；所述透射装置用于，将经过所述二号折射装置折射的太赫兹波汇聚到所述探测装置处；所述探测装置位于所述透射装置的像点位置，用于接收所述透射装置汇聚的太赫兹波。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括成像装置，所述成像 装置与所述探测装置相连，用于对所述探测装置接收的太赫兹波进行处理，形成与所述 物点对应的图像点，并显示所述图像点。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括太赫兹发射装 置，所述太赫兹发射装置用于，向待检测目标发射所述太赫兹波；所述待检测目标将所述太赫兹发射装置发射的太赫兹波反射到所述反射装置的反射 面上。
4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述反射装置为平面镜。
5.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述反射装置为内部空心的反射装置，其反射面为铝制的反射面； 或，所述反射装置为铝蜂窝铝蒙皮的复合材料制成的反射装置，其反射面为铝制的反射
6.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述一号折射装置为单楔角楔形太赫兹棱镜；和/或，所述二号折射装置为单楔角 楔形太赫兹棱镜； 和/或，所述一号折射装置为周期型楔形太赫兹棱镜；和/或，所述二号折射装置为周期型 楔形太赫兹棱镜。
7.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于， 所述透射装置为非球面透镜；或，所述透射装置为菲涅尔透镜。
8.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述一号折射装置为聚四氟乙烯材料制成的一号折射装置；和/或，所述二号折射 装置为聚四氟乙烯材料制成的二号折射装置； 和/或，所述一号折射装置为4-甲基戊烯的聚合物TPX材料制成的一号折射装置；和/或， 所述二号折射装置为TPX材料制成的二号折射装置； 和/或，所述透射装置为聚四氟乙烯材料制成的透射装置； 或，所述透射装置为TPX材料制成的透射装置。
9.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述公共平面为水平面，或为竖直面。
10.—种太赫兹波扫描方法，其特征在于，该方法包括反射装置的反射面、一号折射装置和二号折射装置的折射面以及透射装置的透射 面，均保持与公共平面垂直；所述反射装置围绕自身的摆动轴摆动的同时，将入射到自身反射面的太赫兹波反射 到所述一号折射装置的折射面上；其中，所述摆动轴位于所述反射装置的反射面内，且 垂直于所述公共平面；所述一号折射装置将经过所述反射装置反射的太赫兹波折射到所述二号折射装置的 折射面上；所述二号折射装置将经过所述一号折射装置折射的太赫兹波折射到所述透射 装置的透射面上；同时，所述一号折射装置和二号折射装置均围绕自身的旋转轴、以大 小相同方向相反的角速度旋转，且二者旋转的起始位置相同；其中，所述一号折射装置 和二号折射装置的旋转轴重合，且分别为一号折射装置和二号折射装置的中线；所述一 号折射装置和二号折射装置的楔角、折射率以及太赫兹波从物点到达所述一号折射装置 和二号折射装置的折射面的光路长度满足如下关系
全文摘要
本发明涉及一种太赫兹波扫描方法和系统。该系统包括反射装置、一、二号折射装置、透射装置、探测装置，这些装置的反射面、折射面或透射面与公共平面垂直；反射装置绕反射面内垂直于公共平面的摆动轴摆动，将太赫兹波反射到一号折射装置的折射面；一、二号折射装置从相同的起始位置、以二者重合的中线为旋转轴、以大小相同方向相反的角速度旋转，其楔角θ1、θ2、折射率n1、n2及太赫兹波从物点到达一、二号折射装置折射面的光路长度L1、L2满足如下关系。一、二号折射装置将太赫兹波折射到透射装置的透射面上；透射装置将太赫兹波汇聚到位于其像点处的探测装置。利用本发明的技术方案，能快速对待检测目标进行扫描。
文档编号G02B26/10GK102012562SQ20101029991
公开日2011年4月13日 申请日期2010年9月29日 优先权日2010年9月29日
发明者张存林, 梁来顺, 邓朝 申请人:首都师范大学