一种太赫兹波辐照种子激活设备的制作方法

本发明以经济廉价的方式把功率从几十瓦到几百瓦的微波转换成太赫兹波，用于种子辐照激活处理。相比其它太赫兹波种子辐照设备，这种方式太赫兹波的功率大、辐照处理种子的效率和性价比更高。种子辐照室11配备可移除式玻璃水槽10（玻璃水槽10上可贯穿一组特定形态的孔洞），液态水具有吸收太赫兹光波的性能，吸收大功率脉冲太赫兹波后，液态水本身就会成为远红外太赫兹波的光源，这样用户除了可以（移除玻璃水槽）直接辐照激活处理种子，还可以选择液态水辐照模式来激活某些需要温和处理的种子。

背景技术：

1、受限于太赫兹波的产生方式，一般的太赫兹波发生装置，太赫兹波功率都太小，难以满足种子激活所需要的辐照量和温度。微波产生的技术既成熟又廉价，把微波转化为太赫兹波，就可以经济地产生大功率太赫兹波，从而适应各类种子激活所需达到的阈值。

2、

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种太赫兹波辐照种子激活设备，图1是它的正面构造图，如图所示它主要包括三个部分（功能区域），频率和功率可调的微波发生工作室1，太赫兹波转换装置5，种子辐照室11。腔体12采用可屏蔽微波和太赫兹波的金属（例如有涂层的铁皮或不锈钢等等），内胆涂层采用热效率低的材料（例如纳米银等等），外壁则采用防触电的材料或涂层。

2、微波发生工作室1采用成熟的微波相关集成电路，控制震荡管发射微波，运用公知且成熟的技术做到微波的功率可调和频率可调（例如可以用集成电路的mcu来控制锁相频率发生器，来实现选择微波频率）。通过调节微波功率和频率，间接控制辐照口的太赫兹波功率和频率。所转化的太赫兹波功率理论上近似于微波功率。而太赫兹波主频率则依下述太赫兹转换装置5铜网阵列6的构造差异，可与微波频率形成不同的函数关系（例如近似的线性关系，比如微波频率是2.3g，那么转换装置5输出的太赫兹主波的频率为1.2t，如果微波频率变高或降低，则转换装置5输出的太赫兹主波频率会依某种近似线性关系升高或降低）。

3、太赫兹转换装置5的构造为方体（例如长方体、正方体）、柱体（例如圆柱体、棱柱体）、或其它类似的变形体的金属网阵列6。金属网阵列6（以长方体铜网为例）：包括若干层（例如9层）等间距（例如间距为1.5cm）平行排列的120-160目的铜网（每层铜网都是与微波发射口2平行的平面），为了提高太赫兹波转换率，铜网表面呈现一定程度的凹凸起伏。铜网固定在由铜条构成的铜支架上，每层铜网的长与宽都要大于其所在平面铜支架的长与宽（例如铜网长25cm宽21cm，其所在平面铜支架长20cm宽16cm），每层铜网都有多个焊点与铜支架固定，四边延展出来的铜网将包覆在铜支架的铜条上，这种延展结构非常重要，可以减少接触电阻，从而大幅减少转换器的发热并提高转换效率。在这些平行排列的铜网四周再包覆若干层（例如2~3层）120-160目铜网（这2~3层铜网与发射口2所在平面垂直），这样长方体六个面便都是铜网了。为了防止转换器发热导致铜网与铜支架断焊，九层铜网的每一层的四边都以银焊的方式焊接上铜支架，九层铜网之间也用铜棒以银焊方式焊接。不用焊接的整体成型工艺则更佳。

4、太赫兹转换装置5长方体六个面外都覆盖上耐高温绝缘布7，它的作用是防止转换装置表面电子的外逸引起的漏电和转换装置本身铜网的氧化，从而加强了转换装置的安全性和使用寿命。

5、在耐高温绝缘布7外面，与微波发射口平行的两个面分别贴上2~3毫米厚的云母板4，其余与微波发射口垂直的四个面用5毫米厚的四周玻璃8贴上包围覆盖住，两块云母板4和四周玻璃8的结合部用硅胶封接，这样的组合进一步防止了转换装置5表面高能电子泄漏逃逸，从而提高了太赫兹波的转换效率。

6、通过玻璃卡座，四周玻璃8于该设备腔体内壁上固定，云母板4适当延展至腔体内壁四周，使无缝隙。

7、微波发射口2的四周安置一个3~5cm厚的金属框3（例如铁框），金属框3紧贴微波发射口2所在的腔壁，在腔壁上形成一个凹口，微波发射口2就处于金属框凹口中央的底部，这样就形成一个微波发射口2到转换装置5的过渡腔，可以确保发射的微波绝大部分地进入太赫兹波转换装置5。为防止电子击穿云母板，金属框3不与转换装置5驳接，保留1cm的间距。

8、在种子辐照室11和太赫兹转换装置5之间，用一块5mm厚的玻璃或云母隔板9隔开，种子辐照室11装配一扇可开启闭合的室门14。

9、在种子辐照室11里设置一个类似微波炉里的小转盘13，受辐照的种子置于转盘上，辐照时转盘自动转动，以便使所有种子受到均匀的辐照，小转盘13还可以设计为上中下三层（三个转盘），由转轴15驱动，这样可以同时辐照更多的种子。

10、可选项：在种子辐照室11配置可移除的插入式玻璃水槽10，并在玻璃水槽上设计一组贯穿水槽的孔眼形态，水槽上方则有开口可用于注水，这种辐照模式可以满足某些需要温和处理的种子。

11、可选项：除了普通电源供电外，增加锂电池供电方式，这样在没有电源的山区也可实施种子激活处理。

12、可选项：引入手机app、蓝牙、wifi和商用芯片，这样可以通过手机监控管理太赫兹波辐照种子激活设备，控制继电器或芯片程序来设定种子辐照时长与间隔周期，既可替代控制集成电路的触屏节约成本，又可以实现远程物联管理。

13、可选项：在设备顶部配置旅行箱的可伸缩拉杆和提手、底部配置滚轮，以实现便携。

14、通过尺寸设计，实现设备小型化或大型化，以满足各种应用场合的需要（例如采用微波固态源，可以实现设备的小型化）。

1.一种把功率几十瓦到上百瓦的微波转化为太赫兹波辐照激活种子的设备，包括五个部分（区域）：（1）频率与功率可调的微波发生工作室1，（2）过渡腔金属框3，（3）凹凸起伏阵列式太赫兹波转换装置5，（4）可移除式玻璃水槽10，（5）有上中下三层转盘的种子辐照室11；通过合理设定种子的辐照周期和间隔，可以使农作物增产增收，亦可使植物花卉更易生长存活。

2.太赫兹转换装置5的构造为方体（例如长方体、正方体）、柱体（例如圆柱体、棱柱体）、或其它类似的变形体的金属网阵列6；金属网阵列6（以长方体铜网为例）：包括若干层（例如9层）等间距平行排列的若干目（例如120-160目）的铜网（每层铜网都是与微波发射口2平行的平面）；在这些平行排列的铜网四周再包覆若干层（例如3层）若干目（例如120-160目）铜网（这3层铜网与发射口垂直），这样长方体六个面便都是铜网了（无论是采用方体、柱体还是什么相关变形体，与微波发射口2的垂直面都是由铜网包裹覆盖）；权利要求的主要特征在于上述太赫兹转换装置5中，与微波发射口2平行的每层铜网（例如9层）表面，都使之呈现一定程度的凹凸起伏，这样可以大幅提升太赫兹波的转化率（频谱仪测试发现，如果铜网表面是平整的，太赫兹转化率会比较低），从而适应了种子激活所需要达到的辐照阈值。

3.为了在长时间大功率高温发热运作条件下持续稳定上述太赫兹转换装置5的结构，与微波发射口2平行的阵列铜网固定在由铜条构成的铜支架上，每层（例如9层）铜网的长与宽都要大于其所在平面铜支架的长与宽（例如铜网长25cm宽21cm，其所在平面铜支架长20cm宽16cm），每层铜网都有多个焊点与铜支架相固定，四边延展出来的铜网将包覆在铜支架的铜条上，这种延展结构非常重要，可以减少接触电阻，从而大幅降低转换器的发热并提高转换效率；权利要求的主要特征在于上述太赫兹转换装置5的平行铜网阵列与铜支架之间的延展包覆结构。

4.为了进一步保障在长时间大功率高温发热运作条件下持续稳定上述太赫兹转换装置5的结构，若干层（例如9层）铜网的每一层的四边都以熔点较高且导电性能好的金属焊接（例如银焊）的方式焊接上铜支架，9层铜网之间也用铜棒以熔点较高且导电性能好的金属焊接（例如银焊）；也可以不采用焊接方式，而用整体成型的工艺来达成相同构造效果；如果用低熔点的锡焊，在功率很大的情况下，工作时间长了铜网发热会导致阵列散架；权利要求的主要特征在于上述太赫兹转换装置5采用银焊。

5.太赫兹转换装置5的各个面的外部都贴上耐高温绝缘布7，在绝缘布7外与微波发射口垂直的面上，贴若干毫米（例如5毫米）厚的玻璃8，四周覆盖的玻璃8若是一体成型塑成则更佳。

6.绝缘布7外与微波发射口2平行的面上，贴若干毫米（例如2~3毫米）厚度的云母板4；云母板4延展至腔体内壁四周，使无缝隙。

7.微波发射口2的四周安置一个若干cm厚的金属框3（例如铁框），金属框3紧贴微波发射口2所在的腔壁，在腔壁上形成一个凹口，微波发射口2就处于金属框凹口中央的底部，这样就形成一个微波发射口2到转换装置5的过渡腔，可以确保发射的微波绝大部分地进入太赫兹波转换装置5；为防止电子击穿云母板，金属框3不与转换装置5驳接，保留1cm的间距。

8.为满足不同类种子对频率和功率的选择性要求，通过采用调节微波频率和功率的成熟技术，间接控制输出太赫兹波的频率和功率，太赫兹转换装置5所转化的太赫兹波功率理论上近似（略小于）微波功率；而输出的太赫兹波主频率则依太赫兹转换装置5铜网阵列6的构造差异，可与微波频率形成不同的函数关系（例如近似的线性关系）。

9.种子辐照室11配置可移除的插入式玻璃水槽10，并设计一组贯穿水槽的孔眼形态，水槽上方有开口可注水，液态水吸收大功率脉冲太赫兹波后，液态水本身就会成为远红外太赫兹波的光源，以适应需要温和辐照的一类种子。

10.种子辐照室11配置上中下三层转盘（乃至多层），种子置于转盘上，辐照时转盘由转轴15驱动而转动，以使所有种子受到均匀的辐照。