[发明专利]基于太赫兹的高危化学品探测的装置和方法

说明书

本发明涉及一种基于太赫兹的高危化学品探测装置，所述装置包括太赫兹波产生单元、太赫兹波收发单元、回波分析单元；所述太赫兹波产生单元用于产生太赫兹探测信号、太赫兹参考信号和太赫兹本振信号；所述太赫兹波收发单元用于将所述太赫兹探测信号以及所述太赫兹参考信号发送至待测高危化学品，并接收携带待测高危化学品信息的太赫兹回波信号；所述回波分析单元用于对所述太赫兹回波信号和所述太赫兹本振信号进行分析，得到待测高危化学品的信息。通过本申请所述装置实现了对高危化学品的远距离现场探测，从而快速、准确、安全的对高危化学品进行监测预警。

技术领域

本发明涉及环境安全领域，特别是涉及基于太赫兹的高危化学品探测的装置和方法。

背景技术

化学武器等高危化学品释放或泄漏后可形成气溶胶云团并迅速扩散，造成大范围的人类及环境致命性破坏。快速准确的高危化学品监测预警将为后续的防护、销毁、洗消、疏散等工作提供重要数据，极大减少损害。

目前，高危化学品的主要方法有气相色谱-质谱法、离子迁移法、核磁共振法、紫外激光诱导荧光检测法、表面增强拉曼散射光谱法。其中气相色谱-质谱法、离子迁移法、核磁共振法、紫外激光诱导荧光检测法为接触式检测方法，需采样或预处理等操作，不适用于现场检测，而表面增强拉曼散射光谱法不适用于远距离检测。

发明内容

基于此，有必要针对传统技术不能满足远距离检测现场高危化学品的问题，提供一种基于太赫兹的高危化学品探测的装置和方法。

一种基于太赫兹的高危化学品探测装置，所述装置包括太赫兹波产生单元、太赫兹波收发单元、回波分析单元；

所述太赫兹波产生单元用于产生太赫兹探测信号、太赫兹参考信号和太赫兹本振信号，并将所述太赫兹探测信号以及所述太赫兹参考信号发送至太赫兹波收发单元，将所述太赫兹本振信号发送至所述回波分析单元；

所述太赫兹波收发单元用于将所述太赫兹探测信号以及所述太赫兹参考信号发送至待测高危化学品，并接收携带待测高危化学品信息的太赫兹回波信号；

所述回波分析单元用于将所述太赫兹本振信号与所述太赫兹回波信号进行调制分析，得到待测高危化学品的信息。

在其中一个实施例中，所述太赫兹波产生单元包括数字信号发生模块以及数字转脉冲模块，

所述数字信号发生模块用于产生数字信号，并将所述数字信号发送至所述数字转脉冲模块；

所述数字转脉冲模块用于将所述数字信号转化为太赫兹探测信号、太赫兹参考信号以及太赫兹本振信号。

在其中一个实施例中，所述太赫兹波收发单元包括收发开关以及格里高利型双偏置反射面天线；

所述收发开关用于控制所述格里高利型双偏置反射面天线发送所述太赫兹探测信号以及太赫兹参考信号，以及用于控制所述格里高利型双偏置反射面天线接收所述太赫兹回波信号。

在其中一个实施例中，所述收发开关控制所述格里高利型双偏置反射面天线发送所述太赫兹探测信号的过程和所述收发开关控制所述格里高利型双偏置反射面天线接收所述太赫兹回波信号的过程分别进行。

在其中一个实施例中，所述格里高利型双偏置反射面天线包括主反射面、副反射面以及馈源。

在其中一个实施例中，所述回波分析单元包括探测器和信号处理器，

所述探测器接收所述太赫兹本振信号和所述太赫兹回波信号，并将所述太赫兹本振信号与所述太赫兹回波信号进行调制，得到探测结果；

所述信号处理器接收所述探测结果，并对所述探测结果进行解析处理，得到所述待测高危化学品的种类和浓度。

在其中一个实施例中，所述探测器的组成包括肖特基二极管混频器。