[发明专利]基于布鲁斯特角测量的太赫兹物质介电常数测量系统

权利要求书

1.一种基于布鲁斯特角测量的太赫兹物质介电常数测量系统，其特征在于，包括：模拟数字电路、带有圆极化天线的太赫兹信号发射模块、光路系统、样品检测模块、装有水平和垂直线极化天线的太赫兹信号接收模块和由上位机实现的同步控制单元、信号处理单元及图像显示单元，模拟数字电路作为信号源与数据存储器的核心，连接太赫兹信号发射模块与接收模块；带有圆极化天线的太赫兹信号发射模块向外辐射圆极化太赫兹信号，太赫兹信号通过光路系统进行会聚、准直并传输，圆极化太赫兹信号发射照射在样品检测模块中样品架上的样品表面；装有水平和垂直线极化天线的太赫兹信号接收模块接收样品反射圆极化太赫兹信号的垂直和水平极化辐射分量信号，并将信号传输至模拟数字电路；同步控制单元控制样品检测模块转动，从而控制接收太赫兹波的入射样品角度；信号处理单元记录模拟数字电路采集到的极化太赫兹信号数据和同步控制单元的太赫兹波入射样品角度数据，信号处理单元将太赫兹信号数据转化为极化信号比值数据，并与入射角一一对应，信号处理单元输出数据传输给图像显示单元，图像显示单元显示入射角-信号比值曲线，比值最大对应角度即为布鲁斯特角θ，通过布鲁斯特角θ与介电常数ε的关系公式，最终求得样品的介电常数ε。

2.根据权利要求1所述基于布鲁斯特角测量的太赫兹物质介电常数测量系统，其特征在于，所述样品检测模块为由伺服驱动器控制的双层旋转台，在固定底座上通过模块旋转轴连接模块旋转台，模块旋转台一端放置装有水平和垂直线极化天线的太赫兹信号接收模块，在模块旋转台另一端放置样品旋转台，样品旋转台由样品旋转轴和垂直置于样品旋转轴上的平板样品架组成，其中模块旋转轴调整装有水平和垂直线极化天线的太赫兹信号接收模块的接收角；样品旋转轴调整圆极化太赫兹信号入射到样品上的角度，入射信号方向不改变的状态下，通过旋转放置样品的平板样品架与放置太赫兹信号接收模块的模块旋转台调整系统检测的入射角与反射角，保证太赫兹信号接收模块处在样品的反射路径上。

3.根据权利要求1所述基于布鲁斯特角测量的太赫兹物质介电常数测量系统，其特征在于，所述光路系统由三面抛物面镜组成，第一面抛物面镜将圆极化太赫兹波束进行第一次会聚为平行波束；第二面抛物面镜对会聚为平行波束的圆极化太赫兹波进行聚焦；第三面小口径抛物面镜最后再将汇聚后的圆极化太赫兹波束进行准直，保证圆极化太赫兹波平行入射样品表面。