[发明专利]用于测量检查对象的太赫兹测量设备以及太赫兹测量方法

说明书

本发明涉及一种用于测量检查对象（7）的太赫兹测量设备（1），太赫兹测量设备具有：THz发送与接收单元（2），用于沿着光学轴线（A）在发射空间角（4）中发送太赫兹辐射（3）、接收经反射的太赫兹辐射（8）以及产生信号幅度（S）作为时间或频率（t，f）的函数；和控制与评估装置（12），用于接收和评估信号幅度（S）。在此，控制与评估装置（12）由信号幅度（S）确定检查对象（7）的缺陷点（10，110）。尤其可以遮住所发送的太赫兹辐射（3）的核心区域（4a）。替代的测量装置同样可以通过太赫兹辐射的垂直的输入耦合来发现缺陷点，其方式是，探测附加的测量峰值，所述测量峰值不能够分配给单纯的层厚度测量。

技术领域

本发明涉及一种用于测量检查对象的太赫兹测量设备以及一种太赫兹测量方法。

背景技术

太赫兹测量方法能够实现：在不与检查对象直接接触的情况下搜查由例如塑料、纸、陶器、诸如瓷器等制成的检查对象。在运行时间测量中，使太赫兹辐射入射到检查对象上并且测量在具有不同的折射率的层之间的界面上分别部分反射的辐射，从而可以考虑经反射的辐射的运行时间差，用于确定层厚度。

为此，一般由发送与接收单元将太赫兹辐射在发射椎体（发射空间角）中沿着光学轴线对准到检查对象上，其中，光学轴线垂直于界面地定向，从而使经反射的太赫兹辐射沿着光学轴线被辐射回太赫兹发送与接收单元。

为了完整地检测检查对象，可以使多个太赫兹发送与接收单元围绕检查对象定位或者使太赫兹发送与接收单元相对于检查对象移动（verfahren）。

然而示出，除了被考虑用于层厚度的确定的界面的按规定的测量峰值之外，还探测干扰，所述干扰可能影响层厚度测量的测量结果。

此外，例如已知用于在检查对象中探测孔洞或空气夹杂物的超声测量，由此可以识别有缺陷的检查对象。

发明内容

本发明基于以下任务：创建一种用于测量检查对象的太赫兹测量设备和太赫兹测量方法，其能够以相对低的耗费实现良好的测量。

所述任务通过根据权利要求1所述的太赫兹测量设备和根据权利要求15所述的太赫兹测量方法来解决。从属权利要求描述优选的扩展方案。

根据本发明，因此识别，通过太赫兹辐射也可以有针对性地探测检查对象的缺陷点。为此，优选地探测以下太赫兹辐射的反射：所述太赫兹辐射不通过所发送的太赫兹辐射在按规定的界面或层边界上的反射而产生。

根据本发明，在此识别，缺陷点，例如在检查对象的材料中的孔洞或空气夹杂物或气体夹杂物、材料积聚或在检查对象的上侧和下侧上的气泡导致局部的界面，尤其也导致拱曲的或闭合的面，其分别具有垂直于入射的太赫兹辐射的区域，从而通过测量在不同的入射角情况下经反射的太赫兹辐射能够实现探测。因此，例如孔洞一般形成球形地闭合的面，诸如球面、旋转椭圆的或透镜状的区域，通过反射进行的测量在所述区域上是可能的，常常甚至在孔洞的前侧和背侧上是可能的。

为此，根据一种构造，通过光阑使所发送的太赫兹辐射的围绕光学轴线的核心区域被遮住，从而仅仅在围绕光阑的发射椎体面（Abstrahl-Kegelmantel）中将太赫兹辐射射到检查对象上。因此，使太赫兹辐射在不垂直的角的情况下入射到界面上，从而仅仅在检查对象中的缺陷点或缺陷处可能出现从检查对象出发并且对准发送与接收单元的反射。

这样的构造因此能够借助低的附加耗费实现简单可构造性的优点，例如通过附加的光阑，由此，在被考虑用于层厚度测量的界面上并不出现反射的高测量峰值，并且因此能够实现较弱的测量峰值的探测。

鉴于缺陷点来进行的测量也可以与检查对象的层厚度的测量相组合，其方式是，例如光阑能够在用于遮住核心区域的主动的光阑位置与被动的收起位置之间调整，在所述被动的收起位置情况下，要么将光阑完全从太赫兹辐射的发射椎体移除要么将光阑例如折起到平面位置中。因此，不仅已经可以探测层厚度，而且可以探测缺陷点。