[发明专利]利用太赫兹波对非金属材料的厚度进行测量的方法和系统

权利要求书

1.一种利用太赫兹波对非金属材料的厚度进行测量的方法，其特征在于，所述非金属材料具有表面和底面，所述方法包括如下步骤：

使太赫兹波垂直入射至所述非金属材料的表面，太赫兹波经非金属材料的表面和底面反射分别形成第一反射信号和第二反射信号，接收第一反射信号和第二反射信号，获得第一反射信号与第二反射信号的接收时间差ΔT₁；

使太赫兹波以角度θ_i入射至所述非金属材料的表面，太赫兹波经非金属材料的表面和底面反射分别形成第三反射信号和第四反射信号，接收第三反射信号和第四反射信号，获得第三反射信号与第四反射信号的接收时间差ΔT₂，其中0°<θ_i<90°；

根据接收时间差ΔT₁和接收时间差ΔT₂，得到所述非金属材料的折射率n；

根据所述非金属材料的折射率n，得到所述非金属材料的厚度d。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据下述公式得到所述非金属材料的折射率n，

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据下述公式得到所述非金属材料的厚度d，

其中，c为真空中的光速。

4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，在所述垂直入射和以角度θ_i入射时，使太赫兹波以相同发射距离入射至所述非金属材料表面的同一位置。

5.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述非金属材料的厚度为0.5mm～50mm。

6.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述角度θ_i为30°～60°。

7.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述非金属材料选自聚乙烯、玻璃纤维、碳纤维、硅片、胶层、橡胶和纸板中的任意一种。

8.一种利用太赫兹波对非金属材料的厚度进行测量的系统，其特征在于，包括太赫兹波发射装置、太赫兹波接收装置、样品固定台和轨道，

所述太赫兹波发射装置滑设在所述轨道上并且能够向置于所述样品固定台上的非金属材料发射太赫兹波，

所述太赫兹波接收装置滑设在所述轨道上并且能够接收自所述非金属材料反射的太赫兹波信号；

所述太赫兹波发射装置和所述太赫兹波接收装置分别设置在所述非金属材料的法线位置时，所述太赫兹波发射装置发射的太赫兹波能够垂直入射至所述非金属材料的表面和底面，分别形成第一反射信号和第二反射信号，所述太赫兹波接收装置接收所述第一反射信号和所述第二反射信号，并获得所述第一反射信号与所述第二反射信号的接收时间差ΔT₁；

所述太赫兹波发射装置和所述太赫兹波接收装置分别设置在所述非金属材料的法线的两侧时，所述太赫兹波发射装置发射的太赫兹波以角度θ_i入射至所述非金属材料的表面和底面，分别形成第三反射信号和第四反射信号，所述太赫兹波接收装置接收所述第三反射信号和所述第四反射信号，并获得所述第三反射信号与所述第四反射信号的接收时间差ΔT₂。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述轨道为以所述样品固定台为圆心的圆弧形轨道。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述圆弧形轨道的圆弧半径为10cm～30cm。