[发明专利]太赫兹安检系统

说明书

本发明属于太赫兹技术领域，提供了一种主被动结合式太赫兹安检系统，通过主动式发射、被动式接收太赫兹信号实现高灵敏度、实时成像、远距离安检等目的。

技术领域

本发明涉及太赫兹技术领域，尤其涉及太赫兹安检系统，特别涉及一种主被动结合的太赫兹安检系统。

背景技术

太赫兹波一般是指频率在0.1THz-10THz范围内，对应波长为3mm-0.03mm的电磁波，其与毫米波、亚毫米波及远红外波段有所重叠，处于宏观电子学向微观光子学的过渡领域。由于太赫兹波在电磁波频谱中占有很特殊的位置，具有很多独特的性质，因此近年来越来越多的研究聚焦在太赫兹波在安检、通信、遥感探测等方面的应用。

在安检领域，随着全球科技发展和交通工具的便利化，各国普遍面临越来越大的安全压力，各国安全部门对具有安全、准确、快速、探测距离远、注重隐私等优点的安检系统有巨大的需求。目前常用的安全检测手段为金属探测门和X射线安检仪，但是金属探测门无法有效探测除金属外的危险品(例如陶瓷等非金属材料制造的危险品、粉末炸药、液体炸药、汽油煤油柴油等液态危险品等)，造成漏报；而对并非危险品的金属制品(例如手机、硬币、钥匙、金属化妆用具等)又会造成误报，从而需要进行人工二次安检，降低安检速度。X射线由于其光子能量太大，可能对人体细胞造成电离性伤害，人体危害性较大，目前欧美已逐渐禁止将X射线安检仪用于人体安检。因此，目前市场上缺乏能够满足各方需求的安检系统，特别是识别准确、又对人体安全的安检系统。

由于太赫兹波具有一些独特的有利特性，利用太赫兹波开发的安检系统，特别是人体安检系统有可能满足市场需求，因而有很大的潜在市场价值。

首先，由于太赫兹波具有对非金属和非极性物质的穿透性，非常适用于探测人体，例如探测人体皮肤及衣服中间所隐藏的各种危险品。同时，相比于高频的X射线，太赫兹波的光子能量非常小，对人体细胞不会造成电离性伤害，对人体是安全的。

其次，相比低频的微波毫米波频段，太赫兹波波长更短，具有高分辨率特性。同时许多物质在太赫兹波段具有指纹谱特性，类似于人的指纹，可应用于物质无损识别和探测。在应用于人体安检时，太赫兹人体安检系统利用太赫兹波对日常衣物材料(棉、麻、化纤等)特殊的穿透性以及对人体的安全性，实现人体安检目标，填补人体安检领域的空白。

目前已有的利用太赫兹波的安检系统主要分为两大类，一类是被动式安检系统，即系统本身不发射太赫兹波，而由接收系统收集目标本身发出的太赫兹波进行分析来完成安检，例如CN106873045A公开的被动式太赫兹安检成像系统；另一类是主动式安检系统，即通过系统本身主动发射一定剂量的太赫兹波(安全剂量范围内)，对人体进行成像，并对图像进行分析来完成安检，例如CN106094050A公开的主动式太赫兹安检仪。被动式安检系统的优点一是非接触，不用搜身，尊重被检人员个人隐私；二是检测效率高，速度快、无停留，被检人员在指定的安检通道内正常行走通过即能完成安检，大大提高安检效率；三是安全无辐射，类似普通照相机、监控摄像头，不产生电磁、电离辐射，对人体无害。其缺点是分辨率不高，信噪比不高。主动式安检系统较被动式安检系统来讲，优点是信噪比更高，虽有一定的辐射剂量，但由于太赫兹光子能量小，不会对人体细胞造成电离性伤害。因此，现有技术中的主动式和被动式太赫兹安检仪各自都存在一些问题，限制了太赫兹安检系统的广泛应用。为了解决现有太赫兹安检系统存在的问题，本发明创造性地提供主被动结合式太赫兹安检系统，可以显著提高成像质量、实现实时成像，并可进行远距离检测，从而大大提高安检准确性和效率，并且适用于各种安检环境。

发明内容

本发明提供主被动结合式太赫兹安检系统，包括发射系统和接收系统，其中所述发射系统使用主动式太赫兹安检系统的发射系统，所述接收系统使用被动式太赫兹安检系统的接收系统。

优选地，本发明的主被动结合式太赫兹安检系统的发射系统和接收系统分别使用常温固态电子器件发射和接收太赫兹信号。