一种太赫兹主动式安检仪的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种太赫兹主动式安检仪，包括：用于生成太赫兹的太赫兹辐射源，其为电真空器件，所述太赫兹辐射源的输出端连接用于将太赫兹发射至待检测物体上的天线；用于接收并传递待检测物体反射的太赫兹的光学系统；用于接收光学系统传递的太赫兹的太赫兹探测器，其设置在光学系统的太赫兹发出端；用于输出安检图像的图像处理系统，其与所述太赫兹探测器连接。本发明的安检仪采用电真空器件作为太赫兹主动安检仪的发射源，能够达到到摄像机一样的安检效果，可以达到24帧/秒的安检速度。并且可以对待检测物体如人体是否携带枪支﹑管制刀具﹑陶瓷刀具以及这些危险品放置在人体的位置进行检测。
【专利说明】
一种太赫兹主动式安检仪
技术领域
[0001]本发明涉及一种安检仪，特别是一种以电真空器件为发射源的太赫兹主动式安检仪。
【背景技术】
[0002]安检仪是一种安置于机场、火车站、地铁站、旅游景区等公共场所对人员进行是否携危险品或违禁品的安检装置。
[0003]近年来随着安全形势日益严峻，对安检仪的需求较为迫切，各个公司都在研制基于各种技术手段的安检仪。最为普遍的是金属安检门，利用金属探测原理判断人体是否携带金属，不能探测陶瓷等其他物品并且无法探测出金属的形状和大小。其余的安检仪大部分都是根据电磁波原理研制的，包括X射线安检仪、毫米波安检仪、太赫兹安检仪等。其中包括X射线背散射安检仪，其用于检查旅客身上是否携带金属、爆炸物、毒品等违禁品。由于X射线对人体有害，欧盟目前禁止使用；国内启路达公司研制的神枪人体安全检测仪已经在部分火车站使用。此外，毫米波安检仪采用的毫米波的波长较长，因此分辨率较低，即只能识别尺寸较大的危险品。太赫兹安检仪分为被动式和主动式两种，英国Thruvis1n公司研制的太赫兹无源成像安检仪主要有T4000、T5000、TS4系列，目前已经在世界各地销售，在部分机场使用。其中，被动式太赫兹安检仪(如图2所示)不需要使用主动式太赫兹安检仪中的太赫兹辐射源，而是靠人体自己产生的微弱的太赫兹波来对人体进行成像和安检。由于人体自身产生的太赫兹波很微弱，因此太赫兹被动式安检仪检测速度很慢。目前国内已有被动式太赫兹安检仪产品，为中电集团38所研制的“博微太赫兹人体安检仪”。太赫兹主动式安检仪(如图1所示)是利用安检仪配备的太赫兹源对人体进行照射而达到安全检测的，太赫兹主动安检仪需要太赫兹辐射源，现有的太赫兹辐射源有基于光学效应和基于电子学的两大类。基于光学效应的太赫兹福射源输出功率低;基于电子学的太赫兹福射源包括电真空器件、半导体激光器，半导体器件功率低，除了电真空器件外，其他的太赫兹源的输出功率很低，不能使安检仪达到较快的检测速度。太赫兹辐射源的输出功率决定了安检的速度，功率低就只能像照相机一样得到一幅一幅的图片，而功率高就可以像摄像机一样得到安检的视频。
【发明内容】
[0004]作为各种广泛且细致的研究和实验的结果，本发明的发明人已经发现，采用电真空器件作为安检仪的太赫兹辐射源，安检仪的安检速度可以达到24帧/秒。基于这种发现，完成了本发明。
[0005]本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
[0006]为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种太赫兹主动式安检仪，所述安检仪的太赫兹辐射源采用电真空器件。
[0007]优选的是，所述电真空器件的频率3100GHz。
[0008]优选的是，所述电真空器件为速调管、行波管、返波管中的一种。
[0009]优选的是，所述安检仪包括:
[0010]用于生成太赫兹的太赫兹辐射源，其为电真空器件，所述太赫兹辐射源的输出端连接用于将太赫兹发射至待检测物体上的天线；
[0011 ]用于接收并传递待检测物体反射的太赫兹的光学系统；
[0012]用于接收光学系统传递的太赫兹的太赫兹探测器，其设置在光学系统的太赫兹发出立而;
[0013]用于输出安检图像的图像处理系统，其与所述太赫兹探测器连接。
[0014]优选的是，所述光学系统为光学透镜组。
[0015]优选的是，所述光学透镜组的透明数量31。
[0016]优选的是，所述安检仪的安检速度为24帧/秒。
[0017]本发明中所述的电真空器件是指在真空状态下，利用带点粒子在电极间的运动过程从而实现微波信号的震荡或者放大的一种电子系统，人们习惯上往往也把利用带电粒子在特定气体中的运动而产生信号的放大或者转换的器件归结为电真空器件。结构一般包括电子枪、聚焦系统、高频结构和收集极等。电真空器件一般包括速调管、行波管以及返波管等。
[0018]本发明至少包括以下有益效果:本发明的安检仪采用电真空器件作为太赫兹主动安检仪的发射源，能够达到到摄像机一样的安检效果，可以达到24帧/秒的安检速度(普通摄像机就是24帧/秒的速度)。并且可以对待检测物体如人体是否携带枪支、管制刀具、陶瓷刀具以及这些危险品放置在人体的位置进行检测，同时既能够检测出人体身上携带的危险品或违禁品形状和大小，又能快速实时的进彳丁检测。
[0019]本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
【附图说明】
:
[0020]图1为本发明所述的太赫兹主动式安检仪的结构示意图；
[0021 ]图2为被动式太赫兹安检仪的结构示意图；
[0022]图3为本发明所述的电真空器件的结构示意图。
【具体实施方式】
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[0023]下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0024]应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0025]—种太赫兹主动式安检仪，所述安检仪的太赫兹辐射源采用电真空器件。采用电真空器件作为太赫兹主动安检仪的发射源，能够达到到摄像机一样的安检效果，可以达到24帧/秒的安检速度。
[0026]电真空器件系统构成和原理如图3所示，其工作原理为:电子枪阴极发射的电子束在阴极和阳极间压缩和加速，加速后电子在聚焦系统下维持一定的截面形状通过高频结构，高频结构降低了电磁波的相速度，达到与电子运动同步，受射频入射电场的作用电子与高频结构的输入回路输入的太赫兹波进行充分相互作用，并将电子束能逐渐转化为太赫兹波能量，由输出回路输出，收集极位于末端，用来截获通过高频结构交出能量后的电子。
[0027]在上述技术方案中，所述电真空器件的频率3100GHz，可以保证安检仪具有较高的分辨率，采用的频率越高，分辨率越高，越能识别较小的危险品。
[0028]在上述技术方案中，如图1所示，所述安检仪包括:用于生成太赫兹的太赫兹辐射源1，其为电真空器件，所述太赫兹辐射源的输出端连接用于将太赫兹发射至待检测物体上的天线2;用于接收并传递待检测物体反射的太赫兹的光学系统3;用于接收光学系统3传递的太赫兹的太赫兹探测器4，其设置在光学系统3的太赫兹发出端；用于输出安检图像的图像处理系统5，其与所述太赫兹探测器4连接;所述图像处理系统5采用计算机;在上述技术方案中，通过天线将太赫兹辐射源(电真空器件)的功率照射到待检测的人体身上，人体反射的太赫兹波通过光学系统的收集和会聚传递进入太赫兹探测器中，太赫兹探测器将接收到得太赫兹波的信息传入图像处理系统最终输出人体的安检图像结果，对人体是否携带危险品进行检测。
[0029]在上述技术方案中，所述光学系统为光学透镜组，所述光学透镜组的透明数量会I，透镜组的优点是可以直接成像而不用扫描，提升成像速度。
[0030]在上述技术方案中，所述电真空器件为速调管、行波管、返波管中的一种。
[0031]在上述技术方案中，所述安检仪的安检速度为24帧/秒，可以达到普通摄像机的拍摄速度。
[0032]本发明的安检仪采用太赫兹主动式成像技术制成，可以对常用危险品包括枪支、管制刀具、陶瓷刀具等进行实施成像，用于机场、火车站、地铁站、旅游景区等公共场所对人员进行是否携带枪支、管制刀具、陶瓷刀具等的安全检查。
[0033]尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【主权项】
1.一种太赫兹主动式安检仪，其特征在于，所述安检仪的太赫兹辐射源采用电真空器件。2.如权利要求1所述的太赫兹主动式安检仪，其特征在于，所述电真空器件的频率310GHz03.如权利要求1所述的太赫兹主动式安检仪，其特征在于，所述电真空器件为速调管、行波管、返波管中的一种。4.如权利要求1所述的太赫兹主动式安检仪，其特征在于，所述安检仪包括: 用于生成太赫兹的太赫兹辐射源，其为电真空器件，所述太赫兹辐射源的输出端连接用于将太赫兹发射至待检测物体上的天线； 用于接收并传递待检测物体反射的太赫兹的光学系统； 用于接收光学系统传递的太赫兹的太赫兹探测器，其设置在光学系统的太赫兹发出端； 用于输出安检图像的图像处理系统，其与所述太赫兹探测器连接。5.如权利要求4所述的太赫兹主动式安检仪，其特征在于，所述光学系统为光学透镜组。6.如权利要求5所述的太赫兹主动式安检仪，其特征在于，所述光学透镜组的透明数量^lo7.如权利要求1所述的太赫兹主动式安检仪，其特征在于，所述安检仪的安检速度为24帧/秒。
【文档编号】G01V8/12GK106094050SQ201610425109
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月15日
【发明人】阎磊, 陈洪斌, 蒋艺, 雷文强
【申请人】中国工程物理研究院应用电子学研究所