一种太赫兹光谱仪透射样品仓模块制造技术

本实用新型专利技术公开了一种太赫兹光谱仪透射样品仓模块，包括中空的仓体

【技术实现步骤摘要】
一种太赫兹光谱仪透射样品仓模块


[0001]本技术涉及太赫兹光谱仪领域，更具体地，涉及一种太赫兹光谱仪透射样品仓模块
。

技术介绍

[0002]太赫兹波是介于红外线和毫米波之间的一个特殊频段，通常频率在
0.1THz
到
10THz(1THz
＝
10
12
Hz)
之间
。
太赫兹波在电磁波谱的位置比较特殊，导致其具有许多独特的性质
。
基于太赫兹技术的太赫兹光谱仪能通过对特征频率的分析获取样品的物质结构和物性，分析和准确鉴定样品
。
其中，太赫兹时域光谱系统基于飞秒激光器作用在非线性晶体或光电导天线产生太赫兹脉冲，利用非线性晶体的线性电光效应或光电导天线的超快光电流对产生的太赫兹脉冲进行探测，使用太赫兹时域光谱系统获得的样品的时域信号，经快速傅里叶变换之后得到可以样品在频域上的振幅和相位信息
。
[0003]太赫兹时域光谱系统分为透射式和反射式
。
现有的太赫兹光谱仪的透射模块将整个光学测试系统全部罩在密封罩内，尺寸约为
120
×
100
×
30cm
，体积约为
360000cm3。
实验时需要充入大量的干燥空气或者氮气来排除密封罩内的水汽后才能进行测试，如果是充入氮气的话需要较高的费用，同时会造成资源浪费
。
为了将水汽含量降低到2％以下，需要等待
10
‑/>20
分钟，每次进行样品切换后，都需要等待一段时间才能进行测试，影响工作效率
。

技术实现思路

[0004]本技术旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种太赫兹光谱仪透射样品仓模块，用于解决现有的太赫兹光谱仪透射模块体积过大
、
充气时间长
、
浪费资源的问题
。
[0005]本技术采取的技术方案是一种太赫兹光谱仪透射样品仓模块，包括中空的仓体
、
发射组件
、
接收组件和设置在仓体内的光学组件，所述仓体连接有外置容腔且仓体内通过外置容腔与外界连通；所述发射组件和接收组件设置在外置容腔中，且一侧朝向仓体内，另一侧暴露于外界，封闭仓体内与外界的连通；所述光学组件
、
发射组件和接收组件连接形成透射检测光路；所述仓体内还设有样品固定装置，所述透射检测光路穿过样品固定装置
。
[0006]所述仓体用于提供放置样品和光学组件的空间
。
所述发射组件用于发射太赫兹波
。
所述接收组件用于接收太赫兹波
。
所述光学组件用于传输太赫兹波
。
所述样品固定装置用于固定样品
。
所述透射检测光路为太赫兹波的传输路径，太赫兹波沿透射检测光路实现对样品的透射
。
[0007]本技术方案中，将所述发射组件和接收组件设置在仓体外
、
光学组件和样品设置在仓体内，大大缩小了仓体的体积，减少了每次充气所需的干燥空气量或者氮气量，节约资源并缩短了等待充气的时间，有利于提高样品检测的工作效率
。
所述发射组件和接收组件设置在与仓体内连通的外置容腔中，且一侧朝向仓体内，另一侧暴露于外界，封闭仓体内与外界的连通，一方面使所述发射组件
、
接收组件
、
光学组件和样品处在同一密闭空间中，与
外界环境隔绝，且确保仓体外的发射组件和接收组件与仓体内的光学组件之间能够通过透射检测光路连接，实现对样品的透射；充气后，气体可以填充到所述发射组件和接收组件朝向仓体内的一侧，使得整个透射检测光路都在干燥空气或氮气中，太赫兹波的传输不受水汽的影响
。
另一方面，便于在仓体外进行发射组件和接收组件的安装
、
固定和角度
、
位置的调整
。
[0008]进一步地，所述外置容腔为两个套筒，所述发射组件和接收组件分别设置在两个套筒的一端，与套筒的内壁配合，封闭套筒与外界的连通；套筒另一端通过仓体上设置的两个检测口连通仓体内，所述发射组件与检测口之间设有第一聚焦透镜，所述接收组件与检测口之间设有第二聚焦透镜，所述第一聚焦透镜和第二聚焦透镜与套筒内壁之间设有间隙，所述间隙形成气体通道
。
[0009]所述第一聚焦透镜用于使发射组件发出的太赫兹波从发散光变为平行光，所述第二聚焦透镜用于使经过光学组件后的太赫兹波聚焦于接收组件上的一点
。
[0010]本技术方案中，将所述第一聚焦透镜和第二聚焦透镜设置在仓体外，进一步缩小了仓体的体积
。
设置气体通道使所述第一聚焦透镜和第二聚焦透镜不会阻挡气体的流通，干燥空气或氮气可以从检测口进入填充到所述发射组件和接收组件朝向仓体内的一侧，从而确保所述发射组件与第一聚焦透镜
、
所述接收组件于第二聚焦透镜之间的透射检测光路都处在干燥空气或氮气中，避免水汽对太赫兹波的影响
。
[0011]进一步地，所述套筒内壁设有环形固定结构，所述环形固定结构包括若干间隔分布的凸块和凹槽，所述凸块抵接第一聚焦透镜和第二聚焦透镜的边缘，所述凹槽形成间隙
。
[0012]所述环形固定结构用于固定第一聚焦透镜和第二聚焦透镜
。
所述凸块和凹槽间隔分布，既能使第一聚焦透镜和第二聚焦透镜稳定固定，保证聚焦透镜聚焦准直的精确度，又能使气体从凹槽快速地填充到所述发射组件和接收组件朝向仓体内的一侧
。
其结构简单，便于第一聚焦透镜和第二聚焦透镜与套筒的组装
。
[0013]进一步地，所述光学组件包括第一抛面镜和第二抛面镜，所述第一抛面镜和第二抛面镜位于样品固定装置的两侧且三者在同一直线上，所述第一抛面镜和第二抛面镜分别与两个检测口相对
。
[0014]所述样品固定装置用于固定样品
。
所述第一抛面镜将太赫兹波从平行光聚焦成光斑，有利于能量的集中，光斑穿过样品固定装置上的样品，太赫兹波携带样品信息，所述第二抛面镜将穿过样品太赫兹波变为平行光
。
所述第一抛面镜和第二抛面镜具有改变太赫兹波方向和聚焦准直的作用，简化了光学组件的组成和所述透射检测光路结构，所述第一抛面镜和第二抛面镜位于样品固定装置的两侧且三者在同一直线上，其所占空间较小，有利于进一步缩小所述仓体的体积
。
[0015]进一步地，所述透射检测光路包括依次连接的发射段
、
检测段和接收段，所述发射段设置在发射组件和第一抛面镜之间
、
经过第一聚焦透镜和检测口，所述接收段设置在第二抛面镜和接收组件之间
、
经过检测口和第二聚焦透镜，所述检测段依次经过第一抛面镜
、
样品固定装置和第二抛面镜；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种太赫兹光谱仪透射样品仓模块，包括中空的仓体
、
发射组件
、
接收组件和设置在仓体内的光学组件，其特征在于，所述仓体连接有外置容腔且仓体内通过外置容腔与外界连通；所述发射组件和接收组件设置在外置容腔中，且一侧朝向仓体内，另一侧暴露于外界，封闭仓体内与外界的连通；所述光学组件
、
发射组件和接收组件连接形成透射检测光路；所述仓体内还设有样品固定装置，所述透射检测光路穿过样品固定装置
。2.
根据权利要求1所述的一种太赫兹光谱仪透射样品仓模块，其特征在于，所述外置容腔为两个套筒，所述发射组件和接收组件分别设置在两个套筒的一端，与套筒的内壁配合，封闭套筒与外界的连通；套筒另一端通过仓体上设置的两个检测口连通仓体内，所述发射组件与检测口之间设有第一聚焦透镜，所述接收组件与检测口之间设有第二聚焦透镜，所述第一聚焦透镜和第二聚焦透镜与套筒内壁之间设有间隙，所述间隙形成气体通道
。3.
根据权利要求2所述的一种太赫兹光谱仪透射样品仓模块，其特征在于，所述套筒内壁设有环形固定结构，所述环形固定结构包括若干间隔分布的凸块和凹槽，所述凸块抵接第一聚焦透镜和第二聚焦透镜的边缘，所述凹槽形成间隙
。4.
根据权利要求2所述的一种太赫兹光谱仪透射样品仓模块，其特征在于，所述光学组件包括第一抛面镜和第二抛面镜，所述第一抛面镜和第二抛面镜位于样品固定装置的两侧且三者在同一直线上，所述第一抛面镜和第二抛面镜分别与两个检测口相对
。5.
根据权利要求4所述的一种太赫兹光谱仪透射样品仓模块，其特征在于，所述透射检...

【专利技术属性】
技术研发人员：李茜，
申请(专利权)人：太赫兹科技应用广东有限公司，
类型：新型
国别省市：