[发明专利]一种太赫兹波隐身装置

说明书

本发明公开了一种太赫兹波隐身装置，包括太赫兹波产生单元、隐身样品以及太赫兹波测试单元。通过本发明的技术方案，能够实现宽频带且高效率的对太赫兹波的吸收；适用于任意角度的太赫兹波入射；适用于任意偏振的太赫兹入射波，对入射偏振无选择性。本发明利用的三维骨架镍稳定可靠，适用空气中，不易被氧化变质，室温下，温度和光照对其没有影响；同时具有柔性、可定型的特点，能够以任意角度弯折，弯折之后不会自动恢复到之前的状态。

技术领域

本发明属于太赫兹与雷达隐身技术领域，尤其涉及一种太赫兹波隐身装置。

背景技术

在军事、国防领域，隐身技术是提高武器系统生存能力和突防能力的一种有效手段，受到世界各主要军事国家的高度重视。对于隐身技术的研究，在微波、红外等波段已经取得了一定的进展，实现了多波段隐身。太赫兹波是指频率在0.1THz到10THz范围内的一种电磁波，这个波段介于微波和红外之间，是从宏观电子学向微观电子学过渡的频带。随着在太赫兹波段研究的不断深入，各种太赫兹探测技术获得迅猛发展，所以太赫兹波隐身技术急需研究和突破。

太赫兹波隐身技术的原理是采用多种措施来降低目标被探测到的概率。相较于GHz波段来说，太赫兹波的波长更短，对于隐身材料和结构就具有更高的要求。吸波材料是一类能够有效吸收入射电磁波并使其反射衰减的材料，是利用材料的各种不同的损耗机制将入射的电磁波转化为热能或者是其他能量形式而达到吸波隐身的目的。

太赫兹波隐身材料在实现机理上可以分为两类，一类材料是基于微纳米结构的设计，最终设计出以结构吸收为主的某种超材料；另一类是利用某种特殊材料本身对太赫兹波段的强烈响应，通过材料本征吸收的特性，设计出碳基吸波材料。

其中，超材料类太赫兹波隐身材料属于共振型吸波材料，是利用亚波长结构阵列调控电导率和磁导率，达到在某一频率上产生强吸收的效果。正因为超材料具有以上特性，使得它能够通过对材料的结构设计，实现对某一特定频率的强吸收。但同时超材料类太赫兹波隐身材料也具有一定的局限性，因为它只针对某一特定频率能获得较高的吸收，所以对于更宽频段吸收效果的提升还需进一步研究。

对于碳基类太赫兹波隐身材料，其具有结构丰富、电磁性质可调节、制备方法简单等优点。但是由于碳基复合材料较差的分散性以及碳基材料表面与自由空间表面的界面失配，导致碳基材料难以形成高效的太赫兹波隐身网络结构，在界面处会产生对于太赫兹波的巨量反射，使得其对太赫兹波的吸收率较低，大大降低了材料的太赫兹波隐身效果。所以如何能够在降低材料表面太赫兹波反射的同时，保证材料内部对太赫兹波的高效吸收，是这类隐身材料的设计难点。

现有的两类吸收材料要么宽带吸收，要么对特定频率的吸收效率高，该材料可以同时实现对太赫兹波宽频带的高吸收性能，而且对入射太赫兹波的入射角度和偏振无依赖。最近报道的一些新兴材料展现出较好的宽带、高吸收性能，但这些材料加工难度大，制备工艺复杂，在空气中不稳定，易氧化，离实际应用有较远的距离。目前，在太赫兹波隐身技术研究领域，有很多关于吸收材料的研究，像是3D石墨烯泡沫，3D多孔MXene/GO泡沫等，但是这些材料的加工过程相对复杂，且材料本身的稳定性较差，不适合用于实际的生产生活。

发明内容

目前还没有三维骨架镍材料在太赫兹波隐身材料的应用方面的研究，本发明通过研究发现，当太赫兹波射入三维骨架镍中，三维骨架结构可以实现对太赫兹波很强的结构吸收，主要实现结构诱导的反射吸收的功能，将入射太赫兹波在结构内部多次反射吸收；同时，三维骨架镍的金属特性使得太赫兹波的透射信号极大减弱，最终实现对太赫兹波的隐身。

本发明提出一种太赫兹波隐身装置，能够实现对太赫兹波的高效吸收。具体技术方案如下：

一种太赫兹波隐身装置，包括太赫兹波产生单元、隐身样品以及太赫兹波测试单元，其中，

所述太赫兹波产生单元用于产生任意偏振态的太赫兹波；

所述隐身样品为三维骨架镍样品，用以对以任意角度入射的太赫兹波实现高吸收低反射；