透反射式集成装置及光谱仪系统的制作方法

本发明涉及太赫兹时域光谱仪系统，特别是涉及太赫兹时域光谱仪系统中透反射模块的设计。

背景技术：

太赫兹波是指频率在0.1～10thz，波长范围0.03～30mm之间的电磁辐射，其波段位于微波与红外之间，是宏观电子学向微观光子学的过渡区。太赫兹波在电磁波谱的位置比较特殊导致其有许多独特性质，thz波段光子的能量约为1～10mev，不会对生物组织产生有害的电离辐射，相较于可见光与红外光谱，其穿透能力更强，且不易受瑞利散射的影响可用于生物成像、医疗诊断等；太赫兹辐射具有相干性，能够直接得到所测物质的振幅和相位信息从而计算所测物质的折射率与吸收系数等；许多生物大分子的振动和转动频率都处在太赫兹频段，所以利用太赫兹辐射还可以对生物分子进行指纹识别，从而检测物质结构的微小差异；太赫兹辐射很容易透过非金属和非极性材料可以用于透过包装材料用于生产中的质量控制和出入镜的安检等。

太赫兹光谱仪用于测量物质的光谱信息时一般有三种模式：透射式、反射式以及衰减全反射式。透射式顾名思义就是太赫兹脉冲透过样品被探测器接收，对比有无样品时探测器接收到的太赫兹信号得出待测样品的光谱信息，一般用于测量固体粉末压片；反射式则是测量一些液体状物质，太赫兹信号不易穿透，通过测量太赫兹信号在待测样品前表面的反射信号得出待测样品的光谱信息；衰减全反射式则是根据太赫兹信号全反射时倏逝波进入样品的深度来得出待测样品的光谱信息。一般这三种模式都需要单独的模块来实现功能，结构复杂，操作起来极其不便。

技术实现要素：

基于此，有必要针对太赫兹时域光谱仪测量模式单一且操作不方便的问题，提供一种透反射式集成装置，用于光谱仪系统中使得光谱仪可同时实现透射和反射测量。

一种透反射式集成装置，包括：

发射模组，包括第一对离轴抛物面镜，用于通过所述第一对离轴抛物面镜发射出太赫兹波；接收模组，包括第二对离轴抛物面镜，用于通过所述第二对离轴抛物面镜接收经样品反射或者透射后的太赫兹波；发射支撑架，用于支撑所述发射模组；接收支撑架，用于支撑所述接收模组；承载台，用于盛放待测样品；基底，所述基底具有中心轴，所述发射支撑架和所述接收支撑架可相对移动地设置在基底上，使得设置在所述发射支撑架上的发射模组中的离轴抛物面镜的焦点和设置在所述接收支撑架上的接收模组中的离轴抛物面镜的焦点重合并位于中心轴上；所述承载台具有放置样品的参照点，所述参照点位于所述基底的中心轴上。

在其中一个实施例中，所述发射模组还包括光电导天线辐射端；所述第一对离轴抛物面镜包括第一离轴抛物面镜和第二离轴抛物面镜；所述发射支撑架包括第一支撑架和第二支撑架；所述光电导天线辐射端和所述第一离轴抛物面镜相对设置在第一支撑架上且基本上处于同一水平面，并使得光电导天线辐射端处于第一离轴抛物面镜的焦点处；所述第二离轴抛物面镜设置在第二支撑架上，并使得第一离轴抛物面镜的抛物面开口和第二离轴抛物面镜的抛物面开口在竖直方向上相对。所述光电导天线辐射端在第一离轴抛物面镜的焦点处向第一离轴抛物面镜辐射出太赫兹波，所述太赫兹波经第一离轴抛物面镜准直后，由第二离轴抛物面镜发射出去。

在其中一个实施例中，所述第一支撑架和第二支撑架之间设置滑动部件，使得第一支撑架在滑动部件的带动下可以相对第二支撑架滑动，以改变太赫兹波在发射模组中的传输路径，进而调节所述发射模组所发出的太赫兹波的能量大小，所述滑动部件优选为滑轮或滑轨。

在其中一个实施例中，所述光电导天线辐射端通过滑动部件设置在第一支撑架上，使得光电导天线辐射端在滑动部件的带动下在第一支撑架上滑动以使其处于第一离轴抛物面镜的焦点处；所述第二离轴抛物面镜通过滑动部件设置在第二支撑架上，使得第二离轴抛物面镜在滑动部件的带动下在第二支撑架上滑动，通过滑动第二离轴抛物面镜调节发射模组经第二离轴抛物面镜所发出的太赫兹波的位置，使发射模组所发出的太赫兹波的位置与放置在承载台上的样品的位置相适应，以便发射模组所发出的太赫兹波能够辐射到待测样品上。

在其中一个实施例中，所述接收模组还包括光电导天线探测端；所述第二对离轴抛物面镜包括第三离轴抛物面镜和第四离轴抛物面镜；所述接收支撑架包括第三支撑架和第四支撑架；所述第三离轴抛物面镜设置在第三支撑架上；所述光电导天线探测端和第四离轴抛物面镜设置在第四支撑架上且基本上处于同一水平面，并使得第四离轴抛物面镜的抛物面开口和第三离轴抛物面镜的抛物面开口在竖直方向上相对。经样品反射或透射后的太赫兹波，经第三离轴抛物面镜准直后，经第四离轴抛物面镜汇聚到光电导天线探测端，最终由光电导天线探测端转化为电信号，并发送给计算机进行处理。

在其中一个实施例中，所述第三支撑架和第四支撑架之间设置滑动部件，使得第四支撑架在滑动部件的带动下可以相对第三支撑架滑动。以改变太赫兹波在接收模组中的传输路径，进而调节所述接收模组所接收到的太赫兹波的能量大小，所述滑动部件优选为滑轮或滑轨。

在其中一个实施例中，所述第三离轴抛物面镜通过滑动部件设置在第三支撑架上，使得第三离轴抛物面镜在滑动部件的带动下相对第三支撑架滑动，通过滑动调节第三离轴抛物面镜的位置使其与放置在承载台上的样品的位置相适应，以便接收经样品反射或透射后的太赫兹波；所述光电导天线探测端通过滑动部件设置在第四支撑架上，使得光电导天线探测端在滑动部件的带动下可以相对第四支撑架水平滑动，通过滑动调节光电导天线探测端的位置使其位于第四离轴抛物面镜的焦点处。

在其中一个实施例中，所述基底上设置有转动部件，所述发射支撑架和接收支撑架通过所述转动部件设置在所述基底上，使得所述发射支撑架和接收支撑架在所述转动部件的带动下围绕中心轴转动。通过转动发射支撑架和接收支撑架以调节发射模组、接收模组和承载台三者的位置关系，使得发射模组、接收模组和承载台三者的位置关系能够满足对样品的反射测量或者透射测量。

在其中一个实施例中，所述基底上设置有滑动部件，使得所述发射支撑架和接收支撑架在所述滑动部件的带动下水平滑动以调节发射支撑架和接收支撑架分别相距中心轴的距离，以使得设置在发射支撑架上的发射模组中的第二离轴抛物面镜和设置在的接收支撑架上的接收模组中的第三离轴抛物面镜的焦点均位于中心轴上。

在其中一个实施例中，所述基底上设置有圆形刻度线，所述圆形刻度线的圆心处在中心轴上，用于测量任意两个支撑架之间的夹角。

在其中一个实施例中，所述承载台上设置有转动部件，使得所述承载台在所述转动部件的带动下围绕中心轴转动，以改变样品表面与入射太赫兹波的夹角。

在其中一个实施例中，所述承载台上设置有升降部件，所述承载台的高度在升降部件的作用下可变，以改变样品的高度。

在其中一个实施例中，所述承载台上设置有圆形刻度线，所述圆形刻度线的圆心处在中心轴上，用于测量样品表面与入射太赫兹波的夹角。

在其中一个实施例中，所述发射支撑架和接收支撑架的数量均不少于一个。

在其中一个实施例中，所述发射模组和所述接收模组的数量均不少于一个。

本发明还提供一种光谱仪系统，包括光谱仪、计算机和上述的透反射式集成装置。

上述透反射式集成装置及光谱仪系统，将透射和反射两种模式灵活地集成一体使得系统结构紧凑、节省成本、操作方便。通过在承载台上标有刻度可以精确的调节样品表面与入射太赫兹的夹角，在透射模式下可以使得太赫兹场较为准确的垂直于样品表面入射，而在反射模式下入射的夹角可以任意调节方便测量，为后续的数据处理提供准确的参考数值。

附图说明

图1为本发明实施例提供的透反射式集成装置结构示意图；

图2为本发明实施例提供的透反射式集成装置在透射模式下的俯视图；

图3为本发明实施例提供的透反射式集成装置在反射模式下的俯视图。

具体实施方式

如图1所示，在一个实施例中，提供了一种透反射式集成装置，包括发射模组100、接收模组200、发射支撑架300、接收支撑架400、承载台500和基底600，所述发射模组100设置在发射支撑架300上，用于发射出太赫兹波；所述接收模组200设置在接收支撑架400上，用于接收太赫兹波；所述承载台500设置在基底600上用于盛放待测样品501；所述发射支撑架300和所述接收支撑架400可相对移动的设置在基底600上，调节发射支撑架300和接收支撑架400的位置使得发射模组100、接收模组200和承载台500三者的位置相适应，进而使得发射模组100所发出的太赫兹波聚焦到样品501上，经样品501反射或透射后，汇聚到接收模组200，以实现对样品501的透射或反射测量。

发射模组100，用于辐射太赫兹波，在一个实施例中，所述发射模组100包括光电导天线辐射端101、第一离轴抛物面镜102和第二离轴抛物面镜103；所述光电导天线辐射端101向第一离轴抛物面镜102辐射出太赫兹波，并且太赫兹波经第一离轴抛物面镜102准直后，由第二离轴抛物面镜103聚焦到样品501上。

接收模组200，用于接收太赫兹波，在一个实施例中，所述接收模组200包括光电导天线探测端201、第三离轴抛物面镜203和第四离轴抛物面镜202，经样品501透射或反射后的太赫兹波辐射到第三离轴抛物面镜203上，经第三离轴抛物面镜203准直后，由第四离轴抛物面镜202聚焦到光电导天线探测端201，由光电导天线探测端201转化为电信号发送给计算机系统进行处理。

发射支撑架300，所述发射模组100设置在所述发射支撑架300上。在一个实施例中，所述发射支撑架300包括第一支撑架301和第二支撑架302，所述光电导天线辐射端101和第一离轴抛物面镜102设置在第一支撑架301上且基本上处于同一水平面，所述第二离轴抛物面镜103设置在第二支撑架302上，且第二离轴抛物面镜103的抛物面开口与第一离轴抛物面镜102的抛物面开口在竖直方向上相对，以使得经第一离轴抛物面镜102准直后的太赫兹波能以与第二离轴抛物面镜103的光轴相平行的方向辐射到第二离轴抛物面镜103上，再由第二离轴抛物面镜103转折后辐射到样品501上。

进一步的，所述第一支撑架301和第二支撑架302之间滑动连接，使得第一支撑架301可以相对第二支撑架302沿竖直方向滑动，以改变第一离轴抛物面镜102和第二离轴抛物面镜103之间的距离，进而改变太赫兹波在发射模组100内的传输路径，可用于调节太赫兹波辐射到样品501上的能量的大小。在一个实施例中，所述第一支撑架301和第二支撑架302之间通过滑动部件连接，所述滑动部件可以为滑轮或滑轨。

进一步的，所述光电导天线辐射端101滑动设置在第一支撑架301上，使得光电导天线辐射端101可以在第一支撑架301上沿水平方向滑动，以调节光电导天线辐射端101的位置使其位于第一离轴抛物面镜102的焦点处，在一个实施例中，所述光电导天线辐射端101通过滑动部件设置在第一支撑架301上，所述滑动部件可以为滑轮或滑轨；所述第二离轴抛物面镜103滑动设置在第二支撑架302上，使得第二离轴抛物面镜103可以在第二支撑架302上沿竖直方向滑动，以调节第二离轴抛物面镜103的位置与样品501的位置相适应，使得经第二离轴抛物面镜103转折后的太赫兹波能够辐射到样品501上，在一个实施例中，所述第二离轴抛物面镜103通过滑动部件设置在第二支撑架302上，所述滑动部件优选为滑轮或滑轨。

光电导天线辐射端101所辐射出的太赫兹波由第一离轴抛物面镜102的焦点处辐射到第一离轴抛物面镜102上，经第一离轴抛物面镜102准直后沿着与第二离轴抛物面镜103的光轴相平行的方向竖直向下辐射到第二离轴抛物面镜103上，上下调节第二离轴抛物面镜103的位置使之与样品501的位置相适应，进而使经第二离轴抛物面镜103转折后的太赫兹波聚焦到样品501上。在此过程中，可以上下调节第一支撑架301以改变辐射到样品501上的太赫兹波的能量大小。

在另一个实施例中，不同之处在于，所述第一离轴抛物面镜102滑动设置在第二支撑架302上，使得第一离轴抛物面镜102可在第二支撑架302上沿竖直方向滑动，沿竖直方向分别调节第一支撑架301和第一离轴抛物面镜102的位置使得位于第一支撑架301上的光电导天线辐射端101与第一离轴抛物面镜102在同一水平面上相对应，进而再沿水平方向调节光电导天线辐射端101的位置使其位于第一离轴抛物面镜102的焦点处，最终使得光电导天线辐射端101在第一离轴抛物面镜102的焦点处辐射出的太赫兹波能够辐射到第一离轴抛物面镜102上。在一个实施例中，所述第一离轴抛物面镜102通过滑动部件设置在第二支撑架302上，所述滑动部件优选为滑轮或滑轨。

接收支撑架400，所述接收模组200设置在所述接收支撑架400上，在一个实施例中，所述接收支撑架400包括第三支撑架402和第四支撑架401。所述光电导天线探测端201和第四离轴抛物面镜202设置在第四支撑架401上且基本上处于同一水平面，所述第三离轴抛物面镜203设置在第三支撑架402上，且第四离轴抛物面镜202的抛物面开口与第三离轴抛物面镜203的抛物面开口在竖直方向上相对，以使得经第三离轴抛物面镜203准直后的太赫兹波能以与第四离轴抛物面镜202的光轴相平行的方向辐射到第四离轴抛物面镜202上。

进一步的，所述第四支撑架401和第三支撑架402之间滑动连接，使得第四支撑架401可以相对第三支撑架402沿竖直方向滑动，通过调节第四支撑架401的位置改变太赫兹波在接收模组200中的传输路径，进而改变光电导天线探测端201接收到的太赫兹波的能量的大小，在一个实施例中，所述第四支撑架401和第三支撑架402之间通过滑动部件连接，所述滑动部件可以为滑轮或滑轨。

进一步的，所述第三离轴抛物面镜203滑动设置在第三支撑架402上，使得第三离轴抛物面镜203可以相对第三支撑架402沿竖直方向滑动，调节第三离轴抛物面镜203的位置使其与样品501的位置相适应，进而接收经样品501透射或者反射后的太赫兹波，在一个实施例中，所述第三离轴抛物面镜203通过滑动部件设置在第三支撑架402上，所述滑动部件可以为滑轮或滑轨；所述光电导天线探测端201滑动设置在第四支撑架401上，使得光电导天线探测端201可以相对第四支撑架401沿水平方向滑动，以调节光电导天线探测端201的位置使其位于第四离轴抛物面镜202的焦点处，在一个实施例中，所述光电导天线探测端201通过滑动部件设置在第四支撑架401上，所述滑动部件可以为滑轮或滑轨。

在另一个实施例中，不同之处在于，所述第四离轴抛物面镜202滑动设置在第三支撑架402上，使得第四离轴抛物面镜202可以在第三支撑架402上沿竖直方向滑动，沿竖直方向分别调节第四支撑架401和第四离轴抛物面镜202的位置使得位于第四支撑架401上的光电导天线探测端201与第四离轴抛物面镜202在同一水平面上相对应，进而再沿水平方向调节光电导天线探测端201的位置使其位于第四离轴抛物面镜202的焦点处，最终使得经第四离轴抛物面镜202转折后的太赫兹波能够聚焦到光电导天线探测端201。在一个实施例中，所述第四离轴抛物面镜202通过滑动部件设置在第三支撑架402上，所述滑动部件优选为滑轮或滑轨。

承载台500，所述承载台500具有放置样品501的参照点，所述参照点位于所述基底600的中心轴上，所述承载台500可以围绕中心轴转动，以改变入射太赫兹波与样品501表面之间的夹角。在一个实施例中，所述承载台500设置有转动部件，使得所述承载台500在转动部件的带动下围绕中心轴转动，所述转动部件可以为转轮或者圆形滑轨。

进一步的，所述承载台500的高度可以调节，通过调节承载台500的高度以改变样品501的高度，使得样品501的高度、发射模组100中的第二离轴抛物面镜103的高度、以及接收模组200中的第三离轴抛物面镜203的高度三者相适应，以使得发射模组100经第二离轴抛物面镜103所发射出的太赫兹波聚焦到样品501上，经样品501反射或折射后辐射到第三离轴抛物面镜203上。在一个实施例中，所述承载台500上设置有升降部件，通过升降部件调节承载台500的高度，所述升降部件可以为伸缩装置。

进一步的，所述承载台500上设置有圆形刻度线，所述圆形刻度线的圆心处在中心轴上，用于测量入射太赫兹波与样品501表面之间的夹角。

基底600，所述发射支撑架300、所述接收支撑架400和所述承载台500都设置在基底600上，所述基底600中心的竖直方向为基底600的中心轴；所述发射支撑架300和接收支撑架400转动设置在所述基底600上，所述发射支撑架300和接收支撑架400可围绕中心轴转动，在一个实施例中，所述基底600上设置有转动部件，所述发射支撑架300和接收支撑架400通过转动部件设置在所述基底600上，所述发射支撑架300和接收支撑架400在所述转动部件的带动下围绕中心轴转动，所述转动部件为可围绕中心轴转动的转动杆，所述转动杆包括第一转动杆和第二转动杆，将发射支撑架300中的第二支撑架302的底部设置在第一转动杆上，使得发射支撑架300在第一转动杆的带动下围绕中心轴转动；将接收支撑架400中的第三支撑架402的底部设置在第二转动杆上，使得接收支撑架400在第二转动杆的带动下围绕中心轴转动。在另一个实施例中，所述转动部件还可以是以中心轴为圆心的圆形滑轨，将第二支撑架302和第三支撑架402的底部安装于轨道内即可使得发射支撑架300和接收支撑架400沿着滑轨围绕中心轴转动。

进一步的，，使得所述发射支撑架300和接收支撑架400滑动设置在所述基底600上，所述发射支撑架300和接收支撑架400可以沿着水平方向滑动以调节所述发射支撑架300和所述接收支撑架400相距中心轴的距离，调节发射支撑架300相距中心轴的距离使得第二离轴抛物面镜103的焦点位于中心轴上，同理，调节接收支撑架400相距中心轴的距离使得第三离轴抛物面镜203的焦点处于中心轴上。在一个实施例中，所述基底600上设置有滑动部件，所述发射支撑架300和接收支撑架400在所述滑动部件的带动下沿着水平方向滑动以调节所述发射支撑架300和所述接收支撑架400相距中心轴的距离，所述滑动部件可以为伸缩杆，所述伸缩杆包括第一伸缩杆和第二伸缩杆，将发射支撑架300中的第二支撑架302的底部设置在第一伸缩杆上，使得发射支撑架300在第一伸缩杆的带动下可相对中心轴水平移动以改变发射支撑架300相距中心轴的距离，进而改变发射模组100中第二离轴抛物面镜103相对中心轴的距离，调节第一伸缩杆以使第二离轴抛物面镜103的焦点位于中心轴上；将接收支撑架400中的第三支撑架402的底部设置在第二伸缩杆上，使得接收支撑架400在第二伸缩杆的带动下可相对中心轴水平移动以改变接收支撑架400相距中心轴的距离，进而改变接收模组200中第三离轴抛物面镜203相对中心轴的距离，调节第二伸缩杆以使第三离轴抛物面镜203的焦点位于中心轴上。在另一个实施例中，所述滑动部件还可以是滑动杆、滑动轨道或滑轮等，其实施后达到的目的相同，具体实施方式在此不做详述。

进一步的，所述基底600上设置有圆形刻度线，所述圆形刻度线的圆心处在中心轴上，用于测量发射支撑架300和接收支撑架400之间的角度。

通过转动调节发射支撑架300和接收支撑架400的位置，使得发射模组100、接收模组200和样品501三者之间的位置与反射测量或透射测量时所需要的位置相适应，进而滑动调节发射支撑架300和接收支撑架400相对中心轴的距离，使得发射模组100中的第二离轴抛物面镜103和接收模组200中的第三离轴抛物面镜203的焦点位于样品501上，使得发射模组100经第二离轴抛物面镜103所发出的太赫兹波聚焦到样品501上，经样品501反射或透射后辐射到第三离轴抛物面镜203，经第三离轴抛物面镜203收集到接收模组200。

进一步的，所述发射支撑架300和接收支撑架400的数量均不少于一个。本发明可以根据测量的需要同时设置多个发射支撑架300和接收支撑架400，进而在发射支撑架300和接收支撑架400上设置相应的发射模组100和所述接收模组200。在一个实施例中，如果需要对样品同时进行透射测量和反射测量，则可以设置一个发射支撑架和两个接收支撑架，其中一个发射支撑架用于支撑发射模组，两个接收支撑架分别用于支撑透射测量的接收模组和反射测量的接收模组。

本发明还提供一种太赫兹时域光谱仪系统，包括光谱仪、计算机以及上述的透反射式集成装置。光谱仪通过光纤连接到透反射式集成装置中的光电导天线辐射端101，并使得光电导天线辐射端101辐射出太赫兹脉冲，经过一对抛物面镜聚焦、转折之后透过样品501或者被样品501反射后，又经过一对抛物面镜收集聚焦辐射在光电导天线探测端201，由光电导天线探测端201将光信号转化为电信号，最终将产生的信息上传到计算机端收集处理。透反射式集成装置内用于固定发射模组100的发射支撑架300可以调节，从而确保光电导天线发射端和样品501均处在抛物面镜的焦点处。用于固定样品501的承载台500可以转动且设置刻度，从而确保入射在样品501上的太赫兹脉冲的入射角度确切可知。

透射模式时，如图2所示，太赫兹波在未经过样品501时光电导天线探测端201接收到的信号为参考信号eref(ω)，经过样品501时接收到的信号为esam(ω)，于是有：

esam(ω)/eref(ω)＝ρ(ω)exp[-iφ(ω)](1)

式中ρ(ω)为样品501信号与参考信号比值的幅值，φ(ω)为样品501信号与参考信号比值的相位，i是虚数单位。

假如入射到样品501表面的太赫兹场不是垂直入射而是带有一个角度，则想要从公式(1)中提取出待测样品501的吸收系数、折射率等参数会变得较为困难，因此一般放置样品501时尽量使得太赫兹场垂直入射待测样品501，基于此，在透射测量之前，调节发射支撑架300和承载台500，通过基底600和承载台500上的圆形刻度线，使得发射支撑架300所发射出的太赫兹波与承载台500上的样品501处于垂直的角度，即使得样品501上的太赫兹波的入射角为90°。在校准入射角度之后待测样品501的吸收系数、折射率参数则有：

n(ω)＝φ(ω)c/ωd+1(2)

α(ω)＝2ln{4n(ω)/ρ(ω)[n(ω)+1]²}/d(3)

式中d为待测样品501的厚度需要在制样时测出，c为真空中的光速。

反射模式时，如图3所示，本实施例考虑最简单的情形即太赫兹波只从样品501前表面反射且太赫兹场的偏振方向平行于样品501表面，则有：

esam(ω)/eref(ω)＝r(ω)＝r(4)

式中r为待测样品501对比空气的反射系数，r(ω)为样品501信号与参考信号的比值。根据菲涅耳公式有：

式中为待测样品501的复折射率,n为是折射率，κ为消光系数，θ为太赫兹入射到样品501表面的角度。联立式(4)(5)就可以得出待测样品501的折射率以及吸收系数。

本发明实施例所提供的太赫兹时域光谱仪中的透反式集成装置具有以下有益效果：

(1)将透射和反射两种模式集成一体，使得系统结构更加紧凑、节省了一定的成本，在操作上也方便了许多；

(2)承载台可转动且设置有刻度可以精确的调节样品表面与入射太赫兹波的夹角；在透射模式下可以使得太赫兹波较为准确的垂直于样品表面入射，而在反射模式下可以任意调节太赫兹波入射到样品表面的角度，且能够较为准确的测量出太赫兹波入射到样品表面的入射角度，可以为后续的数据处理提供准确的参考数值。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。