自動充氣艙及具有自動充氣艙的太赫茲時域光譜系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自動充氣艙，包括密閉艙體、控制裝置以及溫濕度傳感器；密閉艙體開設進氣口和出氣口，進氣口設有進氣閥，出氣口接有出氣閥；控制裝置位于密閉艙體的外部，控制裝置電連接于出氣閥和進氣閥；溫濕度傳感器設于密閉艙體中且電連接于控制裝置。該自動充氣艙通過在密閉艙體上開設進氣口和出氣口，來分別輸入干燥氣體和排出密閉艙體中的空氣，直至溫濕度傳感器感應得知的溫濕度值達到預設條件時，進氣口和出氣口上的氣閥分別關閉，使密閉艙體中充斥干燥氣體，不會對太赫茲波進行吸收；并通過控制裝置來控制進氣閥和出氣閥進行的啟閉，實現(xiàn)了自動充氣艙自動充氣的功能，使得操作方便。另，本發(fā)明還提供一種太赫茲時域光譜系統(tǒng)。
【專利說明】自動充氣艙及具有自動充氣艙的太赫茲時域光譜系統(tǒng)
【技術(shù)領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及太赫茲光譜【技術(shù)領域】，尤其涉及一種自動充氣艙及具有自動充氣艙的太赫茲時域光譜系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]太赫茲波是指頻率在0.1Hz遠外波段的相干電磁輻射，處于電磁波譜中電子學向光子學過渡的特殊位置，因而具有透視性、安全性、光譜分辨本領等獨特的性質(zhì)，具有非常重要的學術(shù)價值和應用前景。隨著太赫茲技術(shù)的發(fā)展，太赫茲光譜及成像在生物學、醫(yī)療疾病診斷、材料科學、軍事以及化學基礎研究等許多領域展現(xiàn)出巨大的應用潛力，并迅速成為一個令人關注的前沿研究方向。太赫茲時域光譜技術(shù)是國際上近年來發(fā)展起來的太赫茲輻射的應用技術(shù)之一，是一種新型的光譜技術(shù)，是太赫茲光譜技術(shù)的核心研發(fā)領域。太赫茲時域光譜所具有的相干探測方法、高度時間分辨率和高靈敏度為人們展現(xiàn)了一個全新的光譜學研究視角，也給光譜學研究者提供了新的機遇。但是，空氣中水汽對太赫茲波有著非常強烈的吸收，降低了太赫茲信號的信噪比，對光譜測量有著嚴重的影響，而現(xiàn)有技術(shù)中用來隔離空氣中的水汽以免除對太赫茲波的吸收的裝置往往結(jié)構(gòu)較復雜，且操作較麻煩，因此需要結(jié)構(gòu)簡單、操作方便的裝置來隔離空氣中的水汽以免除對太赫茲波的吸收。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便以及能夠較好的隔離空氣中的水汽對太赫茲波吸收的自動充氣艙。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種自動充氣艙，用于太赫茲時域光譜系統(tǒng)，包括密閉艙體、控制裝置以及溫濕度傳感器；所述密閉艙體開設進氣口和出氣口，所述進氣口設有進氣閥，所述進氣口用于接入干燥氣體，所述干燥氣體中的水蒸氣的含量為零，所述出氣口接有出氣閥，所述出氣口用于排出所述密閉艙體中的空氣；所述控制裝置位于所述密閉艙體的外部，所述控制裝置電連接于所述出氣閥和所述進氣閥，所述控制裝置用于控制所述出氣閥和所述進氣閥的啟閉；所述溫濕度傳感器設于所述密閉艙體中，且所述溫濕度傳感器電連接于所述控制裝置，所述溫濕度傳感器用于感應所述密閉艙體中的溫濕度值且將所述溫濕度值反饋至所述控制裝置；當所述自動充氣艙充氣時，所述控制裝置控制所述出氣閥和所述進氣閥開啟；當所述密閉艙體中的溫濕度值達到預設值時，所述控制裝置控制所述出氣閥和所述進氣閥關閉。
[0005]其中，所述自動充氣艙還包括氣瓶，所述氣瓶中收容所述干燥氣體，所述氣瓶連接于所述進氣閥上。
[0006]其中，所述控制裝置為計算機。
[0007]其中，所述控制裝置還包括記錄模塊，所述記錄模塊用于記錄所述溫濕度傳感器反饋至所述控制裝置的溫濕度值。
[0008]其中，所述預設值為濕度值小于或者等于0.1%。[0009]其中，所述進氣口和所述出氣口分別設于所述密封艙體相對設置的兩個面上。
[0010]本發(fā)明還提供一種了太赫茲時域光譜系統(tǒng)，包括飛秒激光器、太赫茲發(fā)生器、太赫茲探測器、樣品臺以及所述的自動充氣艙，所述密封艙體上開設第一光學接口和第二光學接口，所述第二光學接口和所述第一光學接口分別罩設第二激光窗片和第一激光窗片；所述太赫茲發(fā)生器設于所述密閉艙體中，所述太赫茲發(fā)生器正對所述第一光學接口，所述太赫茲發(fā)生器電連接于所述控制裝置；所述太赫茲探測器設于所述密閉艙體中，所述太赫茲探測器正對所述第二光學接口，所述太赫茲探測器分別電連接于所述控制裝置和所述太赫茲發(fā)生器；所述樣品臺設于所述密閉艙體中，所述樣品臺用于放置被測樣品；所述飛秒激光器位于所述密閉艙體的外部，所述飛秒激光器形成抽運光和探測光，所述抽運光正對所述第一光學接口，所述抽運光經(jīng)所述第一激光窗片透射至所述太赫茲發(fā)生器激發(fā)太赫茲波，所述探測光正對所述第二光學接口，所述探測光經(jīng)所述第二激光窗片透射至所述太赫茲探測器驅(qū)動所述太赫茲探測器。
[0011]本發(fā)明提供的自動充氣艙通過在密閉艙體上開設進氣口和出氣口，來輸入干燥氣體和排出密閉艙體中的空氣，直至所述溫濕度傳感器感應得知的溫濕度值達到預設條件時，進氣口和出氣口上的進氣閥和出氣閥分別關閉，使得密閉艙體中充斥干燥氣體，不會對太赫茲波進行吸收；并且通過控制裝置來控制進氣閥和出氣閥進行的啟閉，實現(xiàn)了所述自動充氣艙自動充氣的功能，使得操作方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1是本發(fā)明實施方式提供的太赫茲時域光譜系統(tǒng)的示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面將結(jié)合本發(fā)明實施方式中的附圖，對本發(fā)明實施方式中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。
[0015]請參閱圖1，本發(fā)明實施方式提供的一種太赫茲時域光譜系統(tǒng)100，包括自動充氣艙1、飛秒激光器(未圖示)、太赫茲發(fā)生器2、太赫茲探測器3以及樣品臺4。所述飛秒激光器位于所述自動充氣艙I的外部，所述太赫茲發(fā)生器2、所述太赫茲探測器3以及所述樣品臺4收容于所述自動充氣艙I中。
[0016]所述自動充氣艙I用來隔離空氣中的水汽以免除對太赫茲波的吸收，提高光譜測量的準確度。所述自動充氣艙I包括密閉艙體11、控制裝置(未圖示)以及溫濕度傳感器12。為了便于控制，所述控制裝置位于所述密閉艙體11的外部。所述溫濕度傳感器12位于所述密閉艙體11中，以便于準確感應得知所述密閉艙體11中的溫濕度值。
[0017]所述密閉艙體11開設進氣口 111和出氣口 112，所述進氣口 111設有進氣閥111a，所述進氣口 111用于接入干燥氣體，所述干燥氣體中的水蒸氣的含量為零，所述出氣口 112接有出氣閥(未圖示)，所述出氣口 112用于排出所述密閉艙體11中的空氣。在本實施例中，為了便于排除所述密閉艙體11中的空氣，所述進氣口 111和所述出氣口 112分別設于所述密封艙體相對設置的兩個面上。具體的，所述進氣口 111為圓孔，所述進氣閥Illa設于所述進氣口 111上。所述出氣口 112為圓孔，所述出氣閥設于所述出氣口 112上。當然，在其它實施例中，所述進氣口 111和所述出氣口 112的形狀和之間的相對位置還可根據(jù)實際情況而確定。
[0018]為了便于對所述密閉艙體11供電，所述密閉艙體11還包括電學接口 113，所述電學接口 113與所述進氣口 111設于所述密閉艙體11的同一個面上，以便于對需要供電的裝置進行供電。
[0019]由于所述密閉艙體11為密封的，為了便于進行光譜測量，所述密閉艙體11還開設第一光學接口 114和第二光學接口 115，所述第二光學接口 115和所述第一光學接口 114分別罩設第二激光窗片(未圖示)和第一激光窗片(未圖示)。在本實施例中，所述第二光學接口 115和所述第一光學接口 114與所述進氣口 111位于所述密閉艙體11的同一個面上。所述第二光學接口 115和所述第一光學接口 114皆為圓孔。為了保證所述密閉艙體11的密封結(jié)構(gòu)，所述第二光學接口 115和所述第一光學接口 114分別罩設所述第二激光窗片和所述第一激光窗片，以便于激光能夠透射進去。
[0020]為了便于對所述自動充氣艙I輸入干燥氣體，所述自動充氣艙I還包括氣瓶(未圖示)，所述氣瓶中收容所述干燥氣體，所述氣瓶連接于所述進氣閥Illa上。在本實施例中，為了使得所述自動充氣艙I中的干燥氣體較干燥，所述干燥氣體為氮氣。具體的，所述氣瓶為氮氣剛瓶，通過將所述氣瓶連接于所述進氣閥Illa上，從而將所述氮氣輸入所述密閉艙體11中。當然，在其它實施例中，所述干燥氣體還可以為惰性干燥氣體。
[0021]所述控制裝置位于所述密閉艙體11的外部，所述控制裝置電連接于所述出氣閥和所述進氣閥11 la，所述控制裝置用于控制所述出氣閥和所述進氣閥11 Ia的啟閉。在本實施例中，為了滿足所述控制裝置的各種功能，所述控制裝置為計算機。為了方便操作，所述控制裝置中設有相應的執(zhí)行軟件來控制所述出氣閥和所述進氣閥Illa的啟閉。當然，在其它實施例中，所述控制裝置還可以為根據(jù)實際需要而開發(fā)相應的單片機。
[0022]為了提高用戶體驗，所述控制裝置還包括記錄模塊，所述記錄模塊用于記錄所述溫濕度傳感器12反饋至所述控制裝置的溫濕度值。在本實施例中，所述記錄模塊為具有記錄功能的軟件，通過安裝進去所述控制裝置中即可實現(xiàn)所述溫濕度傳感器12反饋至所述控制裝置的溫濕度值的記錄。當然，在其它實施例中，所述記錄模塊還可以為具有記錄功能的硬件。
[0023]所述溫濕度傳感器12設于所述密閉艙體11中，且所述溫濕度傳感器12電連接于所述控制裝置，所述溫濕度傳感器12用于感應所述密閉艙體11中的溫濕度值且將所述溫濕度值反饋至所述控制裝置；當所述自動充氣艙I充氣時，所述控制裝置控制所述出氣閥和所述進氣閥11 Ia開啟；當所述密閉艙體11中的溫濕度值達到預設值時，所述控制裝置控制所述出氣閥和所述進氣閥Illa關閉。在本實施例中，所述溫度傳感器設于所述密閉艙體11的底部上。為了使得所述密閉艙體11中的空氣不會影響到光譜測量，所述預設值為濕度值小于或者等于0.1%。當所述預設值達到0.1%時，所述控制裝置中的執(zhí)行軟件會控制所述出氣閥和所述進氣閥Illa同時關閉，以使得所述密閉艙體11處于一個干燥氣體環(huán)境中。并且，所述溫濕度值還會保存至所述記錄軟件中，以便于進行光譜測量時能夠綜合各種參數(shù)進行參考，提高用于體驗。當然，在其它實施例中，所述預設值還可以根據(jù)實際情況而確定。
[0024]所述太赫茲發(fā)生器2設于所述密閉艙體11中，所述太赫茲發(fā)生器2正對所述第一光學接口 114，所述太赫茲發(fā)生器2電連接于所述控制裝置。在本實施例中，所述太赫茲發(fā)生器2與所述控制裝置之間用于電連接的電線穿過所述電學接口 113中。所述太赫茲發(fā)生器2電連接于所述控制裝置，以實現(xiàn)所述控制裝置能夠?qū)崟r控制所述太赫茲發(fā)生器2。
[0025]所述太赫茲探測器3設于所述密閉艙體11中，所述太赫茲探測器3正對所述第二光學接口 114，所述太赫茲探測器3分別電連接于所述控制裝置和所述太赫茲發(fā)生器2。在本實施例中，所述太赫茲探測器3與所述控制裝置之間用于電連接的電線穿過所述電學接口 113中。所述太赫茲探測器3電連接于所述控制裝置，以實現(xiàn)所述控制裝置能夠?qū)崟r控制所述太赫茲探測器3。
[0026]所述樣品臺4設于所述密閉艙體11中，所述樣品臺4用于放置被測樣品(未圖示)。
[0027]所述飛秒激光器位于所述密閉艙體11的外部，所述飛秒激光器形成抽運光和探測光，所述抽運光正對所述第一光學接口 114，所述抽運光經(jīng)所述第一激光窗片透射至所述太赫茲發(fā)生器2激發(fā)太赫茲波，所述探測光正對所述第二光學接口 115，所述探測光經(jīng)所述第二激光窗片透射至所述太赫茲探測器3驅(qū)動所述太赫茲探測器3。在本實施例中，所述太赫茲時域光譜系統(tǒng)100對所述樣品的光譜測量可以以透射的方式，還可以以反射的形式，參見現(xiàn)有技術(shù)中的所述太赫茲時域光譜系統(tǒng)100。
[0028]當所述太赫茲時域光譜系統(tǒng)100開始使用時，需首先將所述樣品放置于所述樣品臺4上；接著關閉所述密閉艙體11 ;再接著一鍵進行光譜測量:啟動所述控制裝置上相應的軟件使所述進氣閥Illa和所述出氣閥同時打開，以便于所述密閉艙體11自動充氣，當所述預設值達到0.1%時，所述控制裝置上的所述執(zhí)行軟件控制所述進氣閥Illa和所述出氣閥同時關閉(所述控制裝置上的所述記錄軟件會相應的將所述溫濕度值記錄保存下來)，使得所述密閉艙體11中充斥干燥氣體，防止水汽對太赫茲波的吸收，同時所述控制裝置啟動所述太赫茲發(fā)生器2和所述太赫茲探測器3，使得所述太赫茲發(fā)生器2和所述太赫茲探測器3在所述抽運光和所述探測光的分別激發(fā)和驅(qū)動下對所述樣品進行光譜測量，測試人員可以根據(jù)光譜測量的結(jié)果和所述溫濕度值對后期數(shù)據(jù)的處理提供參考，以使得所述光譜測量更加精確。
[0029]本發(fā)明提供的自動充氣艙I通過在密閉艙體11上開設進氣口 111和出氣口 112，來輸入干燥氣體和排出密閉艙體111中的空氣，直至所述溫濕度傳感器12感應得知的溫濕度值達到預設條件時，進氣口 111和出氣口 112上的進氣閥Illa和出氣閥分別關閉，使得密閉艙體11中充斥干燥氣體，不會對太赫茲波進行吸收；并且通過控制裝置來控制進氣閥Illa和出氣閥進行的啟閉，實現(xiàn)了所述自動充氣艙I自動充氣的功能，使得操作方便。
[0030]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本【技術(shù)領域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種自動充氣艙，用于太赫茲時域光譜系統(tǒng)，其特征在于，包括密閉艙體、控制裝置以及溫濕度傳感器；所述密閉艙體開設進氣口和出氣口，所述進氣口設有進氣閥，所述進氣口用于接入干燥氣體，所述干燥氣體中的水蒸氣的含量為零，所述出氣口接有出氣閥，所述出氣口用于排出所述密閉艙體中的空氣；所述控制裝置位于所述密閉艙體的外部，所述控制裝置電連接于所述出氣閥和所述進氣閥，所述控制裝置用于控制所述出氣閥和所述進氣閥的啟閉；所述溫濕度傳感器設于所述密閉艙體中，且所述溫濕度傳感器電連接于所述控制裝置，所述溫濕度傳感器用于感應所述密閉艙體中的溫濕度值且將所述溫濕度值反饋至所述控制裝置；當所述自動充氣艙充氣時，所述控制裝置控制所述出氣閥和所述進氣閥開啟；當所述密閉艙體中的溫濕度值達到預設值時，所述控制裝置控制所述出氣閥和所述進氣閥關閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動充氣艙，其特征在于，所述自動充氣艙還包括氣瓶，所述氣瓶中收容所述干燥氣體，所述氣瓶連接于所述進氣閥上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動充氣艙，其特征在于，所述控制裝置為計算機。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動充氣艙，其特征在于，所述控制裝置還包括記錄模塊，所述記錄模塊用于記錄所述溫濕度傳感器反饋至所述控制裝置的溫濕度值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動充氣艙，其特征在于，所述預設值為濕度值小于或者等于 0.1%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動充氣艙，其特征在于，所述進氣口和所述出氣口分別設于所述密封艙體相對設置的兩個面上。
7.一種太赫茲時域光譜系統(tǒng)，其特征在于，包括飛秒激光器、太赫茲發(fā)生器、太赫茲探測器、樣品臺以及如權(quán)利要求1?6任意一項所述的自動充氣艙，所述密封艙體上開設第一光學接口和第二光學接口，所述第二光學接口和所述第一光學接口分別罩設第二激光窗片和第一激光窗片；所述太赫茲發(fā)生器設于所述密閉艙體中，所述太赫茲發(fā)生器正對所述第一光學接口，所述太赫茲發(fā)生器電連接于所述控制裝置；所述太赫茲探測器設于所述密閉艙體中，所述太赫茲探測器正對所述第二光學接口，所述太赫茲探測器分別電連接于所述控制裝置和所述太赫茲發(fā)生器；所述樣品臺設于所述密閉艙體中，所述樣品臺用于放置被測樣品；所述飛秒激光器位于所述密閉艙體的外部，所述飛秒激光器形成抽運光和探測光，所述抽運光正對所述第一光學接口，所述抽運光經(jīng)所述第一激光窗片透射至所述太赫茲發(fā)生器激發(fā)太赫茲波，所述探測光正對所述第二光學接口，所述探測光經(jīng)所述第二激光窗片透射至所述太赫茲探測器驅(qū)動所述太赫茲探測器。
【文檔編號】G01J3/28GK103644968SQ201310603443
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】馮廣智, 姜永濤, 劉文權(quán), 張艷東, 金雷 申請人:深圳先進技術(shù)研究院