电磁波接收/传递装置及其应用的制作方法

本发明是关于电磁波接收/传递装置，特别涉及关于一种太赫兹电磁波接收/传递装置与应用，由此达到应用该太赫兹电磁波接收/传递装置与应用在产业上的目的。

背景技术：

太赫兹(Tera Hertz，THz)是波动频率单位之一，THz波(太赫兹波)包含了频率为0.3到3THz的电磁波，其适用于从电磁辐射的毫米波波段的高频边缘(300GHz)和低频率的远红外光谱带边缘(3000GHz)之间的频率，对应的波长的辐射在该频带范围从1mm到0.1mm(或100μm)。目前，国际上对太赫兹辐射已达成如下共识，即太赫兹是一种新的、有很多独特优点的辐射源；太赫兹技术是一个非常重要的交叉前沿领域，给技术创新、国民经济发展和国家安全提供了一个非常诱人的机遇。它之所以能够引起人们广泛的关注、有如此多的应用，首先是因为物质的太赫兹光谱(包括透射谱和反射谱)包含着非常丰富的物理和化学信息，所以研究物质在该波段的光谱对于物质结构的探索具有重要意义；其次是因为太赫兹脉冲光源与传统光源相比具有很多独特的性质。

近年来，随着超快激光技术的迅速发展，太赫兹脉冲的激发光源得以更加稳定和可靠，为进一步研究太赫兹波谱技术创造了条件。另外，太赫兹成像技术也受到了各国政府、科研机构、高等院校等研究单位的高度重视，除了脉冲太赫兹成像技术的发展，连续波太赫兹成像技术包括主动成像与被动成像技术均得到了广泛的研究，其中利用太赫兹波成像进行安全检测和关键部门的安全检查已经得到了一定范围的实际应用。与此同时，各种机制的太赫兹辐射源、探测器以及一些关键功能器件的研究也在飞速发展，为太赫兹技术在化学、生物、材料、石油、化工、通信等领域的应用奠定了基础，尤其在军事和安全领域，由于太赫兹波所具有的独特的性质以及这一波段的技术空白，使得太赫兹技术有着广阔的应用前景。

因此，目前对于高频电磁波的吸收有相当的需求，尤其如何能有效的传递高频电磁波并隔绝其他噪声的干扰已经为当前亟待解决的课题。

技术实现要素：

鉴于上述发明背景中，为符合产业上特别的需求，本发明提供一种电磁波接收/传递装置，用以解决上述传统技艺未能达成的目标。

本发明目的之一是提供一种电磁波传导腔，通过该电磁波传导腔能吸收来自外部与该电磁波传导腔中的噪声电磁波，因此能消除噪声的干扰并维持一个高的讯号噪声比。

本发明的目的之二的是提供一种电磁波接收/传递装置，所述电磁波接收/传递装置通过电磁波传导腔传递/接收电磁波至感测区。所述传递/感测区与电磁波传导腔可一体成形于电磁波接收/传递装置中。这样可有效感测高频电磁波，并应用于成像装置上成为可能。该电磁波接收/传递装置的结构强度足以保护及固定内部贵重组件。

本发明的另一目的是提供一种电磁波接收/传递装置，可用于反射式且/或穿透式的电磁波成像方法，通过至少一个高频电磁波发射源与电磁波接收/传递装置的同向/反向设置，可分别地达成反射式或穿透式的成像方法，从而提供高设计灵活性。

附图说明

图1A和图1B为本发明的电磁波接收/传递装置分解示意图；

第2A图为本发明的电磁波接收/传递装置分解推出示意图；

第2B图为本发明的电磁波接收/传递装置分解推入示意图；

第3A图为本发明的电磁波接收/传递装置推出轴侧示意图；

第3B图为本发明的电磁波接收/传递装置分解推入轴侧示意图；

图4为本发明的电磁波接收/传递装置的封装本体示意图；

第5A图为本发明的反射式电磁波接收/传递示意图；

第5B图为本发明的穿透式的电磁波接收/传递示意图。

具体实施方式

本发明在此所探讨的方向为电磁波接收/传递装置，为了能彻底地了解本发明，将在下列的描述中提出详尽的结构及其组件与方法步骤。显然地，本发明的施行并未限定于电磁波接收/传导的技术人员所熟习的特殊细节。另一方面，众所周知的结构及其组件并未描述于细节中，以避免造成对本发明不必要的限制。此外，为提供更清楚的描述及使熟悉该项技术的人员能理解本发明的发明内容，图示内各部分并没有依照其相对尺寸而绘图，某些尺寸与其他相关尺度的会被突显而显得夸张，且不相关的细节部分亦未完全绘出，以求图示的简洁。本发明的较佳实施例会详细描述如下，然而除了这些详细描述之外，本发明还可以广泛地施行在其他的实施例中，且本发明范围不受限定，其以之后的专利范围为准。

根据本发明的第一实施例，参考图1A,1B和2A所示，本发明提供一种电磁波接收/传递装置100，该电磁波接收/传递装置100包含：第一座体110A、第二座体110B、第一感测部130A、第二感测部130B、前透镜141、后透镜142、电磁波接收处理组件143。参考图1A所示，其中，上述第一座体110A包含，第一传导容置空间111A、第一感测部容置空间112A、第一前开口部113A、第一后开口部114A、第一感测开口部115A、第一前固定沟槽116A、第一后固定沟槽117A、第一座体感测部卡榫118A、至少一第一座体榫头121A。其中，上述感测部130A包含，第一辨识容置空间131A、第一感测部前开口部132A、第一感测部后开口部133A、至少一第一感测部停止卡榫134A。

根据本实施例，上述第二座体110B包含，第二传导容置空间111B、第二感测部容置空间112B、第二前开口部113B、第二后开口部114B、第二感测开口部115B、第二前固定沟槽116B、第二后固定沟槽117B、第二座体感测部卡榫118B、至少一第二座体榫孔121B。其中，上述感测部130B包含，第二辨识容置空间131B、第二感测部前开口部132B、第二感测部后开口部133B、至少一第二感测部停止卡榫134B。

根据本实施例，第一传导容置空间111A设置于第一座体110A的一端，其中，第一感测部容置空间112A设置于第一座体110A的另一端。并且，第一传导容置空间111A与第一感测部容置空间112A相互连接。第一前开口部113A设置于第一座体110A与第一传导容置空间111A的一端，其中，第一感测开口部115A设置于第一座体110A与第一感测部容置空间112A的另一端，并且，第一后开口部114A设置于第一传导容置空间111A与第一感测部容置空间112A相互连接位置。第一前固定沟槽116A设置于第一前开口部113A，并且，第一后固定沟槽117A设置于第一后开口部114A。第一座体感测部卡榫118A设置于第一感测开口部115A。

根据本实施例，第一辨识容置空间131A设置于第一感测部130A。第一感测部前开口部132A设置于第一感测部130A的一端，其中，第一感测部后开口部133A设置于第一感测部130A的另一端。第一感测部停止卡榫134A设置于第一感测部后开口部133A。其中，第一感测部130A可以套接于第一感测部容置空间112A。并且，第一感测部130A可以移动于第一感测部容置空间112A，并且，第一座体感测部卡榫118A与第一感测部停止卡榫134A互相碰触可以停止第一感测部130A移动出第一感测部容置空间112A。至少一第一座体榫头121A设置于第一前开口部113A、第一后开口部114A、第一感测开口部115A与第一座体110A的两侧。

根据本实施例，第二传导容置空间111B设置于第二座体110B的一端，其中，第二感测部容置空间112B设置于第二座体110B的另一端。并且，第二传导容置空间111B与第二感测部容置空间112B相互连接。第二前开口部113B设置于第二座体110B与第二传导容置空间111B的一端，其中，第二感测开口部115B设置于第二座体110B与第二感测部容置空间112B的另一端，并且，第二后开口部114B设置于第二传导容置空间111B与第二感测部容置空间112B相互连接位置。第二前固定沟槽116B设置于第二前开口部113B，并且，第二后固定沟槽117B设置于第二后开口部114B。第二座体感测部卡榫118B设置于第二感测开口部115B。

根据本实施例，第二辨识容置空间131B设置于第二感测部130B。第二感测部前开口部132B设置于第二感测部130B的一端，其中，第二感测部后开口部133B设置于第二感测部130B的另一端。第二感测部停止卡榫134B设置于第二感测部后开口部133B。其中，第二感测部130B可以套接于第二感测部容置空间112B。并且，第二感测部130B可以移动于第二感测部容置空间112B，并且，第二座体感测部卡榫118B与第二感测部停止卡榫134B互相碰触可以停止第二感测部130B移动出第二感测部容置空间112B。至少一第二座体榫孔121B设置于第二前开口部113B、第二后开口部114B、第二感测开口部115B与第二座体110B的两侧。

根据本实施例，参考图2A至图3B所示，第一座体110A、第二座体110B、第一感测部130A、第二感测部130B通过第一座体榫头121A与第二座体榫孔121B互相结合，且通过第一座体榫头121A与第二座体榫孔121B的结构可达成座体接合与防止内部传导之电磁波侧漏问题。其中，前透镜141固定于第一前固定沟槽116A与二前固定沟槽116B之间。后透镜142固定于第一后固定沟槽117A与第二后固定沟槽117B之间。电磁波接收处理组件143固定于第一辨识容置空间131A与第二辨识容置空间131B之间。电磁波接收/传递装置100更包括至少一发射组件与结合于电磁波接收/传递装置100上以发射封装本体接收电磁波范围为80－550GHz，且该电磁波接收/传递装置100接收/传导电磁波范围为80－550GHz。

根据本实施例，第一座体110A与第二座体110B的材质包含一填充物与一聚合物，填充物包含石墨、碳粉、银、导电粒子、染料和颜料，填充物相对于第一座体110A与第二座体110B的总重量的重量百分比是0.5－15wt.％，聚合物还包含发泡聚丙烯、发泡聚苯乙烯和发泡聚氨酯，聚合物相对于第一座体110A与第二座体110B总重量的重量百分比是85－99.5wt.％，其中，第一座体110A与第二座体110B的材质为一导电性发泡聚丙烯，导电性发泡聚丙烯包含重量百分比13－15wt.％的碳粉。此外，第一座体与该第二座体的材质具有高吸受率、低折射率、高机械强度和高化学物质稳定性。

根据本发明的第二实施例，参考图4所示，本发明提供一种电磁波接收/传递装置的封装本体400，该电磁波接收/传递装置的封装本体400包含电磁波传导腔410，与感测区430。电磁波传导腔410是由一环绕壁420所形成，该环绕壁420能吸收来自该本体外部的电磁波与该电磁波传导腔410中的噪声电磁波，该电磁波传导腔410的一端为一电磁波入射口410A，且该电磁波传导腔410的另一端为一电磁波导出口410B，其中，该电磁波入射口410A为该封装本体400的第一开口400C。此外，该感测区430位于该电磁波导出口410B之后，并与该电磁波传导腔410相连通以容置经由该电磁波导出口410B所导出的电磁波，且该感测区430由该环绕壁420所延伸形成。

根据本实施例，电磁波接收/传递装置的封装本体400及其环绕壁420的材质包含一填充物和一聚合物，该填充物包含石墨、碳粉、银、导电粒子、染料和颜料，且填充物相对于封装本体400及其环绕壁420的总重量的重量百分比是0.5－15wt.％。此外，该聚合物包含发泡聚丙烯、发泡聚苯乙烯和发泡聚氨酯，且上述聚合物相对于该环绕壁总重量的重量百分比是85－99.5wt.％，其中，上述环绕壁的材质是导电性发泡聚丙烯，该导电性发泡聚丙烯包含重量百分比13－15wt.％的碳粉。

其中上述的封装本体400及其环绕壁420的材质具有低折射率，较佳地，其折射率约为1.0，因而能吸收来自外部的电磁波与该电磁波传导腔中的噪声电磁波，因此能在电磁波传导腔中隔绝其他噪声的干扰并有效的传递高频电磁波且维持讯号噪声比。

上述的材质同时具有发泡结构和一定比例的填充物，因此具有高机械强度。同时，上述的材质亦具有高化学物质稳定性，所以当作为封装材料时，可以保护本发明的电磁波接收/传递装置的内部组件不受到物理性或是化学性或是同时两者的侵害。

根据以上说明，上述本发明所提供的封装材料同时具有高吸收率、低折射率、高机械强度和高化学物质稳定性的特性，相较于一般的材料，特别适合做为本发明的电磁波接收/传递装置的封装材料。

根据本实施例，封装本体400还包含第一外壳400A与第二外壳400B，第一外壳400A与第二外壳400B的外壁相互共形而密合，且第一外壳400A与第二外壳400B的内壁相互共形而成该环绕壁420，且第一外壳400A与该第二外壳400B的外壁的外观为非线型或为凹凸状外观以防止侧漏电磁波。其中上述第一外壳400A与该第二外壳400B的外壁接合表面上还包含相互共形的凹凸状物以形成卡接的功能并能防止侧漏电磁波。

根据本实施例，该电磁波接收/传递装置还包含一透镜总成450，该透镜总成450设置于该封装本体400的该电磁波传导腔410中。其中上述透镜总成450还包含：一入射透镜450A，该入射透镜450A位于该电磁波入射口410A处以导入电磁波至该电磁波传导腔410中；与一导出透镜450B，该导出透镜450B位于该电磁波导出口410B以便于从该电磁波传导腔410导出电磁波至该感测区430。该电磁波传导腔410为一圆锥状外观，其中，该电磁波入射口410A处大于该电磁波导出口410B，且该入射透镜450A与该导出透镜450B的尺寸及外型分别与该电磁波入射口410A及该电磁波导出口410B共形而一致。

根据本实施例，该电磁波接收/传递装置还包含一感测总成470，感测总成470设置于感测区430中以感测经由电磁波导出口410B端所导出的电磁波以便于电磁波成像。感测总成470还包含一承载组件470A以承载一感测分析组件，承载组件470A可通过位移运动以变动成像焦距，其中上述承载组件470A的位移运动方向与电磁波入射方向一致。上述感测区430还包含一位移开口430A，位移开口430A为封装本体的第二开口400D，其中，位移开口430A位于封装本体的电磁波入射口410A的相对位置上，以便于该承载组件470A于该位移开口430A中进行位移运动以调节成像焦距。

根据本实施例，该封装本体400还包含至少一电磁波发射单元480以发射80－550GHz的电磁波，该电磁波发射单元480可搭载于该封装本体400的外表面，且该电磁波接收/传递装置接收电磁波范围为80－550GHz。

根据本发明第三实施例，参考图4所示，本发明提供一种电磁波成像的方法，该电磁波成像的方法包含：通过至少一电磁波发射单元480产生一电磁波，该电磁波范围为80－550GHz。然后，该电磁波被投射至一特定待测位置的不同待测物体M、N上，并形成一投射电磁波。接着，通过一电磁波入射口410A导入该投射电磁波至一电磁波传导腔410中形成一入射电磁波，投射电磁波包含该电磁波发射单元所产生该电磁波与其他外部噪声电磁波。电磁波传导腔由环绕壁420所形成，该环绕壁420能吸收来自外部的电磁波与该电磁波传导腔410中的噪声电磁波以使该入射电磁波形成一感测电磁波，其中，电磁波入射口410A还包含一入射透镜450A以导入外部电磁波至该电磁波传导腔410中，其中，电磁波传导腔410为一圆锥状外观，且电磁波入射口410A处大于该电磁波导出口410B。

根据本实施例，经由电磁波传导腔410的一电磁波导出口410B导出感测电磁波至一感测区430，该感测区430与该电磁波传导腔410相连通以接收所导出的感测电磁波，且感测区430由该环绕壁420所延伸形成，其中，电磁波导出口410B还包含一导出透镜450B以便于从该电磁波传导腔410导出感测电磁波至感测区中。

根据本实施例，通过一感测成像装置470感测并分析入射电磁波以成像，其中，感测成像装置470设置于上述感测区430中。感测成像装置可于该感测区中进行位移运动以变动成像焦距，其中上述位移运动方向与电磁波入射方向一致。

根据本实施例，参考图5A所示，本发明的电磁波成像的方法为反射式电磁波成像方法，该电磁波发射单元480与电磁波入射口410A位于图5A所示的参考坐标轴Y1-Y2的同一侧X2，电磁波发射单元480的电磁波沿着X2至X1的方向发射，并由不同待测物M、N形成反射电磁波，反射电磁波沿着X1至X2的方向反射至电磁波传导腔410内。亦即，该电磁波发射单元480是与电磁波入射口410A位于相反的电磁波传送方向上，其中，反射电磁波为该投射电磁波，且不同待测物M、N可位于同一待测位置而相互包覆或位置重迭，例如，M体积大于N，且M包覆N，同一待测位置是指位于同一参考坐标轴Y1-Y2上。本发明的反射式电磁波成像方法得以通过感测成像装置470感测并分析入射电磁波以分别成像不同待测物M、N。

根据本实施例，参考图5B所示，本发明的电磁波成像的方法为穿透式电磁波成像方法，该电磁波发射单元480与电磁波入射口410A分别位于图5B所示的参考坐标轴Y1-Y2的两侧X1、X2上，电磁波发射单元480的电磁波沿着X1至X2的方向发射，并由不同待测物M、N形成透射电磁波，不同待测物M、N可位于同一待测位置，透射电磁波沿着X1至X2的方向透射至电磁波传导腔410内，亦即，该电磁波发射单元480与电磁波入射口410A位于相同的电磁波传送方向上，其中，透射电磁波为该投射电磁波，同一待测位置是指位于同一参考坐标轴Y1-Y2上。本发明的穿透式电磁波成像方法得以通过感测成像装置470感测并分析入射电磁波以分别成像不同待测物M、N。

根据本实施例，参考图5A与图5AB所示，本发明亦可具有复数个该电磁波发射单元480，并同时设置复数个该电磁波发射单元480于各个不同的特定位置上，由此得以同时并行反射式与穿透式的成像方法。

根据本实施例，上述环绕壁420的封装材料包含一填充物，该填充物包含石墨、碳粉、银、导电粒子、染料和颜料，且该填充物相对于该环绕壁总重量的重量百分比是0.5－15wt.％。环绕壁的封装材料包含一聚合物，该聚合物还包含发泡聚丙烯、发泡聚苯乙烯和发泡聚氨酯，且该聚合物相对于该环绕壁总重量的重量百分比是85－99.5wt.％。环绕壁的材质是一导电性发泡聚丙烯，该导电性发泡聚丙烯包含重量百分比13－15wt.％的碳粉，其中，上述环绕壁420的封装材料具有低折射率，较佳地，其折射率约为1.0，以吸收来自外部的电磁波与该电磁波传导腔中的噪声电磁波，由此能在电磁波传导腔中隔绝其他噪声的干扰并有效的传递高频电磁波且维持讯号噪声比。

综上所述，显然地，依照上面实施例中的描述，本发明可能有许多的修正与差异。因此需在其附加的权利请求项的范围内加以理解，除上述详细描述外，本发明还可以广泛地在其他的实施例中施行。上述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的申请专利范围；凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在下述申请专利范围内。