太赫兹系统及方法与流程

1.本发明涉及太赫兹技术领域，特别是涉及一种太赫兹系统及方法。


背景技术：

2.目前，利用太赫兹光谱技术进行物质检测分析主要有太赫兹时域光谱技术(thz
‑
tds) 和太赫兹衰减全反射时域光谱技术(thz
‑
atr
‑
tds)，在太赫兹时域光谱技术中，其检测方式主要分为透射模式和反射模式；在太赫兹衰减全反射时域光谱技术中，其检测方式主要分为聚焦光atr模式和平行光atr模式，针对上述四种模式，可形成四种功能不同的探头，而市面上的探头基本都是只有单一模式功能或两种模式功能集成，应用范围有限。本发明集上述四种模式于一体，兼并扫描成像功能，可满足市面大部分检测应用需求。
3.因此，希望能够解决如何同时兼容多种太赫兹检测模式的问题。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种太赫兹系统及方法，用于解决现有技术中如何同时兼容多种太赫兹检测模式的问题。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种太赫兹系统，所述系统包括：环形导轨、太赫兹发射镜头、样品座、样品座支架、二维扫描台和太赫兹接收镜头；所述环形导轨上设有第一滑块和第二滑块；所述第一滑块和第二滑块沿着所述环形导轨滑动；所述太赫兹发射镜头旋转设置于所述第一滑块上，所述太赫兹接收镜头旋转设置于所述第二滑块上；所述样品座支架一端与所述样品座连接，另一端与所述二维扫描台连接，以使所述二维扫描台带动所述样品座进行二维运动，以使所述样品座相对于所述太赫兹发射镜头和所述太赫兹接收镜头做二维运动；所述太赫兹发射镜头发出太赫兹波，以使放置于所述样品座上的样品反射或透射所述太赫兹波，以使携带有样品信息的太赫兹波被所述太赫兹接收镜头接收。
6.为实现上述目的，本发明还提供一种太赫兹方法，应用于太赫兹系统，所述太赫兹系统包括：环形导轨、太赫兹发射镜头、样品座、样品座支架、二维扫描台和太赫兹接收镜头；包括以下步骤：在所述环形导轨上设有第一滑块和第二滑块；以使所述第一滑块和第二滑块沿着所述环形导轨滑动；将所述太赫兹发射镜头旋转设置于所述第一滑块上，将所述太赫兹接收镜头旋转设置于所述第二滑块上；将所述样品座支架一端与所述样品座连接，另一端与所述二维扫描台连接，以使所述二维扫描台带动所述样品座进行二维扫描移动，以使所述样品座相对于所述太赫兹发射镜头和所述太赫兹接收镜头做二维运动；基于所述太赫兹发射镜头发出太赫兹波，以使放置于所述样品座上的样品反射或透射所述太赫兹波，以使携带有样品信息的太赫兹波被所述太赫兹接收镜头接收。
7.如上所述，本发明的一种太赫兹系统及方法，具有以下有益效果：同时提供可以切换不同的检测模式，对样品进行二维扫描。
附图说明
8.图1显示为本发明的太赫兹系统于一实施例中的结构示意图；
9.图2显示为本发明的太赫兹系统于一实施例中的thz
‑
atr
‑
tds平行光atr模式的结构示意图；
10.图3显示为本发明的太赫兹系统于一实施例中的thz
‑
atr
‑
tds平行光atr模式光路的结构示意图；
11.图4显示为本发明的太赫兹系统于一实施例中的thz
‑
atr
‑
tds聚焦光atr模式的结构示意图；
12.图5显示为本发明的太赫兹系统于一实施例中的thz
‑
atr
‑
tds聚焦光atr模式光路的结构示意图；
13.图6显示为本发明的太赫兹系统于一实施例中的thz
‑
tds透射模式的结构示意图；
14.图7显示为本发明的太赫兹系统于一实施例中的thz
‑
tds透射模式光路的结构示意图；
15.图8显示为本发明的太赫兹系统于一实施例中的thz
‑
tds反射模式的结构示意图；
16.图9显示为本发明的太赫兹系统于一实施例中的thz
‑
tds反射模式光路的结构示意图；
17.图10显示为本发明的太赫兹方法于一实施例中的流程示意图。
18.元件标号说明
19.11
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
环形导轨
20.12
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
太赫兹发射镜头
21.121
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
太赫兹发射端
22.122
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一反射镜
23.123
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一透射镜
24.13
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
样品座
25.14
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
样品座支架
26.15
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
二维扫描台
27.16
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
太赫兹接收镜头
28.161
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二透射镜
29.162
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二反射镜
30.163
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
太赫兹接收端
31.17
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
梯形棱镜
32.18
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
样品
具体实施方式
33.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
34.需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，故图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
35.本发明的太赫兹系统及方法，用于同时提供可以切换不同的检测模式，对样品进行二维扫描。
36.如图1所示，于一实施例中，本发明的太赫兹系统，包括：环形导轨11、太赫兹发射镜头12、样品座13、样品座支架14、二维扫描台15和太赫兹接收镜头16。所述环形导轨11 上设有第一滑块和第二滑块；所述第一滑块和第二滑块沿着所述环形导轨11滑动；所述太赫兹发射镜头12旋转设置于所述第一滑块上，所述太赫兹接收镜头16旋转设置于所述第二滑块上；所述样品座支架14一端与所述样品座13连接，另一端与所述二维扫描台15连接，以使所述二维扫描台15带动所述样品座13进行二维运动，以使所述样品座13相对于所述太赫兹发射镜头12和所述太赫兹接收镜头16做二维运动；所述太赫兹发射镜头12发出太赫兹波，以使放置于所述样品座13上的样品反射或透射所述太赫兹波，以使携带有样品信息的太赫兹波被所述太赫兹接收镜头16接收。通过控制二维扫描台15带动样品座13做二维直线运动，从而实现放置于样品座13内的样品相对于太赫兹发射镜头12和所述太赫兹接收镜头16做二维运动，即可实现太赫兹发射镜头12和所述太赫兹接收镜头16对样品的扫描功能。具体地，所述二维运动是指在x轴方向上，和垂直于x轴和y轴所在面的方向上的运动。
37.具体地，如图2所示，于一实施例中，本发明的太赫兹系统，包括：所述太赫兹发射镜头12包括：第一壳体、太赫兹发射端121、第一反射镜122和出光口；所述太赫兹发射端121 和所述第一反射镜122设置于所述第一壳体内；所述太赫兹发射端121用于产生太赫兹波；所述第一反射镜122用于反射所述太赫兹波至所述出光口。太赫兹接收镜头16包括：第二壳体、入光口、第二反射镜162和太赫兹接收端163；所述第二反射镜162和太赫兹接收端163 设置于所述第二壳体内；所述第二反射镜162用于反射从所述入光口进来的太赫兹波至所述太赫兹接收端163。具体光路图如图3所示。将所述太赫兹发射端121和第一反射镜122设置于第一壳体内；基于所述太赫兹发射端121产生太赫兹波；基于所述第一反射镜122反射所述太赫兹波至出光口。从而将太赫兹波入射在样品上，放置于所述样品座13上的样品8反射所述太赫兹波，以使携带有样品信息的太赫兹波被所述太赫兹接收镜头16接收。将第二反射镜162和太赫兹接收端163设置于第二壳体内；基于所述第二反射镜162反射从入光口进来的太赫兹波至所述太赫兹接收端163。所述第一反射镜122和所述第二反射镜162为离轴抛物面镜。还包括在所述样品座上放置梯形棱镜17。从而形成了thz
‑
atr
‑
tds平行光atr 模式光路。
38.具体地，所述太赫兹发射镜头12还包括：第一透射镜123；所述第一透射镜123可拆卸设置于所述出光口，用于聚焦所述太赫兹波至所述样品座。第二透射镜161；所述第二透射镜161可拆卸设置于所述入光口，用于准直所述太赫兹波至所述第二反射镜162。
39.具体地，如图4所示，于一实施例中，本发明的太赫兹系统，包括：所述太赫兹发射镜头12还包括：第一透射镜123；所述第一透射镜123可拆卸设置于所述出光口，用于聚焦所述太赫兹波至所述样品座。第二透射镜161；所述第二透射镜161可拆卸设置于所述入光口，用于准直所述太赫兹波至所述第二反射镜162。具体光路图如图5所示，将所述太赫兹发射
端121和第一反射镜122设置于第一壳体内；基于所述太赫兹发射端121产生太赫兹波；基于所述第一反射镜122反射所述太赫兹波至出光口。将第一透射镜123可拆卸设置于所述出光口，用于聚焦所述太赫兹波至所述样品座。从而将太赫兹波入射在样品上。放置于所述样品座13上的样品反射所述太赫兹波，以使携带有样品信息的太赫兹波被所述太赫兹接收镜头 16接收。将第二透射镜161可拆卸设置于所述入光口，用于准直所述太赫兹波至所述第二反射镜162。将第二反射镜162和太赫兹接收端163设置于第二壳体内；基于所述第二反射镜 162反射从入光口进来的太赫兹波至所述太赫兹接收端163。所述第一反射镜122和所述第二反射镜162为离轴抛物面镜。还包括在所述样品座上放置梯形棱镜17。从而形成了thz
‑
atr
‑
tds聚焦光atr模式光路。
40.具体地，如图6所示，于一实施例中，本发明的太赫兹系统，包括：所述太赫兹发射镜头12还包括：第一透射镜123；所述第一透射镜123可拆卸设置于所述出光口，用于聚焦所述太赫兹波至所述样品座。第二透射镜161；所述第二透射镜161可拆卸设置于所述入光口，用于准直所述太赫兹波至所述第二反射镜162。具体光路图如图7所示，将所述太赫兹发射端121和第一反射镜122设置于第一壳体内；基于所述太赫兹发射端121产生太赫兹波；基于所述第一反射镜122反射所述太赫兹波至出光口。将第一透射镜123可拆卸设置于所述出光口，用于聚焦所述太赫兹波至所述样品座。调整所述太赫兹发射镜头12，以使从太赫兹发射镜头12出来的太赫兹波能够穿透样品。放置于所述样品座13上的样品透射所述太赫兹波，以使携带有样品信息的太赫兹波被所述太赫兹接收镜头16接收。将第二透射镜161可拆卸设置于所述入光口，用于准直所述太赫兹波至所述第二反射镜162。将第二反射镜162和太赫兹接收端163设置于第二壳体内；基于所述第二反射镜162反射从入光口进来的太赫兹波至所述太赫兹接收端163。所述第一反射镜122和所述第二反射镜162为离轴抛物面镜。所述样品为能透过太赫兹波的样品，从而形成了thz
‑
tds透射模式光路。
41.具体地，如图8所示，于一实施例中，本发明的太赫兹系统，包括：第一透射镜123；所述第一透射镜123可拆卸设置于所述出光口，用于聚焦所述太赫兹波至所述样品座。第二透射镜161；所述第二透射镜161可拆卸设置于所述入光口，用于准直所述太赫兹波至所述第二反射镜162。具体光路图如图9所示，将所述太赫兹发射端121和第一反射镜122设置于第一壳体内；基于所述太赫兹发射端121产生太赫兹波；基于所述第一反射镜122反射所述太赫兹波至出光口。将第一透射镜123可拆卸设置于所述出光口，用于聚焦所述太赫兹波至所述样品座。调整所述太赫兹发射镜头12，以使样品反射从太赫兹发射镜头12出来的太赫兹波。放置于所述样品座13上的样品反射所述太赫兹波，以使携带有样品信息的太赫兹波被所述太赫兹接收镜头16接收。将第二透射镜161可拆卸设置于所述入光口，用于准直所述太赫兹波至所述第二反射镜162。将第二反射镜162和太赫兹接收端163设置于第二壳体内；基于所述第二反射镜162反射从入光口进来的太赫兹波至所述太赫兹接收端163。所述第一反射镜122和所述第二反射镜162为离轴抛物面镜。所述样品为能反射太赫兹波的样品，从而形成了thz
‑
tds反射模式光路。
42.如图10所示，于一实施例中，本发明的太赫兹方法，应用于太赫兹系统，所述太赫兹系统包括：环形导轨、太赫兹发射镜头、样品座、样品座支架、二维扫描台和太赫兹接收镜头；包括以下步骤：
43.步骤s21、在所述环形导轨上设有第一滑块和第二滑块；以使所述第一滑块和第二
滑块沿着所述环形导轨滑动。
44.步骤s22、将所述太赫兹发射镜头旋转设置于所述第一滑块上，将所述太赫兹接收镜头旋转设置于所述第二滑块上。
45.步骤s23、将所述样品座支架一端与所述样品座连接，另一端与所述二维扫描台连接，以使所述二维扫描台带动所述样品座进行二维扫描移动，以使所述样品座相对于所述太赫兹发射镜头和所述太赫兹接收镜头做二维运动。
46.步骤s24、基于所述太赫兹发射镜头发出太赫兹波，以使放置于所述样品座上的样品反射或透射所述太赫兹波，以使携带有样品信息的太赫兹波被所述太赫兹接收镜头接收。
47.具体地，还包括以下步骤：将所述太赫兹发射端和第一反射镜设置于第一壳体内；基于所述太赫兹发射端产生太赫兹波；基于所述第一反射镜反射所述太赫兹波至出光口。
48.具体地，还包括以下步骤：将第一透射镜可拆卸设置于所述出光口，用于聚焦所述太赫兹波至所述样品座。
49.具体地，还包括以下步骤：将第二反射镜和太赫兹接收端设置于第二壳体内；基于所述第二反射镜反射从入光口进来的太赫兹波至所述太赫兹接收端。
50.具体地，还包括以下步骤：将第二透射镜可拆卸设置于所述入光口，用于准直所述太赫兹波至所述第二反射镜。
51.需要说明的是，上述方法的原理与上述太赫兹系统中的结构一一对应，故在此不再赘述。
52.综上所述，本发明太赫兹系统及方法，用于同时提供可以切换不同的检测模式，对样品进行二维扫描。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
53.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。