[发明专利]一种利用THz信号进行真空度检测的方法

说明书

本发明涉及一种利用THz信号进行真空度检测的方法，该方法是在某一真空度下，分别采集该真空度下入射的和透射过后的THz信号数据，傅里叶变换后归一化，求得入射频谱和出射频谱的幅度变化程度P(n)，并计算归一化后入射频谱和出射频率的频率变化值；做傅里叶反变换，得到对应的频率，选择其中的最大值f_max；调整真空度，重复上述步骤，以f_max横坐标，P(n)为纵坐标，绘制幅度差值‑频率图；之后选择幅度差值最大的频率，设置为检测专用频率，以真空度为横坐标，P(n)为纵坐标，制作幅度差值和真空度的拟合曲线，从而实现真空度的定标检测。该方法具有测量精确、优化数据、稳定直观的优点，易于推广应用。

技术领域

本发明属于THz信号处理技术领域，具体涉及一种利用THz信号进行真空度检测的方法。

背景技术

THz(太赫兹)波是一种性质特殊的波，介于毫米波与亚毫米波之间，限制THz波应用的一个很关键的因素是THz波的探测，由于现阶段光子学方法产生的THz波的功率普遍比较低，THz信号探测器的探测精确度不能达到一定的要求，同时判据也不易获得。

目前真空度检测方法可分为离线式和带电式两大类：

(1)真空度离线式检测方法具有检测设备相对简单、精确度高、性价比高、灵活性好、操作方便等优点，在真空度检测领域应用范围较广，且技术成熟，但定期停机检查真空度造成的不便成为制约该类方法发展的最主要因素。

(2)真空度带电式检测方法可实时检测真空度，及时发现真空度的劣化，但存在精度较低、成本高、抗干扰能力和稳定性较差等问题。

因此如何克服现有技术的不足是目前THz信号处理技术领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种利用THz信号进行真空度检测的方法，该方法减少了采用太赫兹信号探测中的不确定因素的影响，对比太赫兹信号衰减与真空度降低的关系，从而实现直观的参数和真空度的对比关系。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种利用THz信号进行真空度检测的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)，在某一真空度下，分别采集该真空度下入射的THz信号数据和透射过后的THz信号数据，之后对入射的THz信号数据和透射过后的THz信号数据做傅里叶变换，之后求得归一化后入射频谱和出射频谱的幅度变化程度P(n)；

其中，X(i)为入射的THz信号数据经傅里叶变换后的数据，X’(i)为透射的THz信号数据经傅里叶变换后的数据，i为采样时刻；

步骤(2)，根据步骤(1)经傅里叶变换后的数据，计算归一化后入射频谱和出射频谱的频率变化值FD(i)；

FD(i)＝||X(i)-X’(i)||，如果FD(i)≥σ，则记录该采样时刻i；

步骤(3)，对步骤(2)记录的采样时刻的透射过后的经傅里叶变换的THz信号数据做傅里叶反变换，得到对应的频率，选择其中的最大值f_max；

步骤(4)，调整真空度，重复步骤(1)～步骤(3)，之后以f_max为横坐标，P(n)为纵坐标，以f_max跟P(n)构成的点进行连线，连线时按照f_max从小到达的顺序进行连接，绘制幅度差值-频率图；

之后选择幅度差值最大的频率，设置为检测专用频率，调整不同真空度，采用步骤(1)方法进行计算得到P(n)，之后以真空度为横坐标，P(n)为纵坐标，制作幅度差值和真空度的拟合曲线，从而实现真空度的定标检测。

进一步，优选的是，σ取值≤0.5×||X(i)||。