CN109239015B - 一种太赫兹波段反射弓形架装置 - Google Patents

一种太赫兹波段反射弓形架装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种太赫兹波段反射弓形架装置，包括弧形导轨、第一直线导轨、第二直线导轨、高度可调样品架组件、太赫兹发射组件、太赫兹接收组件、距离调节组件、锁紧组件、背板和密闭组件。该装置能够实现不同反射角度条件下材料反射率的测试，同时减少了***调节时间，保证了样品的定位精度，通过该装置可以快速准确地获取太赫兹特征指纹谱数据。

Description

一种太赫兹波段反射弓形架装置
技术领域
本发明涉及弓形架技术领域，尤其涉及一种太赫兹波段反射弓形架装置。
背景技术
弓形测试法是被国内外研究人员推荐的测试吸波材料反射率的方法，其核心装置是弓形架。为了更好的研究太赫兹频段的材料特性，获取材料的反射率曲线(包含反射率随角度的变化曲线、反射率随频率的变化曲线)及材料的电磁参数，需要进行大量不同条件的测试，此时需要装置具备一定的便捷功能，如测试样品和参考板间既能快速切换又能保证反射表面的重复定位精度；快速改变太赫兹发射、接受器的角度等。
在普通光学平台上搭建测试***，发射器、接收器通常固定在光学平台，改变太赫兹波束的入射角度不易调整或调整时间过长导致测试效率极低。
有鉴于此，特提出了本发明。
发明内容
一要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种太赫兹波段反射弓形架装置，实现不同反射角度条件下材料反射率的测试，以期在研究太赫兹频段的材料特性的过程中提高测试效率和准确性。
二技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：
1、一种太赫兹波段反射弓形架装置，所述装置包括弧形导轨1、第一直线导轨2、第二直线导轨3、高度可调样品架组件4、太赫兹发射组件5、太赫兹接收组件6、距离调节组件7、锁紧组件8、背板9和密闭组件10；
弧形导轨1和高度可调样品架组件4固定在背板9的上表面；
第一直线导轨2和第二直线导轨3的一端与高度可调样品架组件4活动连接，另一端与弧形导轨1活动连接；第一直线导轨2和第二直线导轨3上安装有距离调节组件7，其中，安装在第一直线导轨2上的距离调节组件7的表面上固定连接有太赫兹发射组件5，安装在第二直线导轨3上的距离调节组件7的表面上固定连接有太赫兹接收组件6，通过距离调节组件7来调整太赫兹发射组件5和太赫兹接收组件6与高度可调样品架组件4之间的距离；
背板9的表面上标注有刻线角度，用于指示第一直线导轨2和第二直线导轨3进行位置调整；
锁紧组件8用于将调整好位置的第一直线导轨2和第二直线导轨3进行位置固定；
密闭组件10安装在背板9的边缘，密闭组件10在背板9上方区域内形成密闭空间，将背板9以及弧形导轨1、第一直线导轨2、第二直线导轨3、高度可调样品架组件4、太赫兹发射组件5、太赫兹接收组件6、距离调节组件7、锁紧组件8封闭在密闭空间内。
2、根据技术方案1所述的太赫兹波段反射弓形架装置，所述距离调节组件7包括滑动件71、锁紧件72以及在第一直线导轨2和第二直线导轨3长度方向上设置的距离刻线；
滑动件71与第一直线导轨2或第二直线导轨3活动连接，顶部固定有太赫兹发射组件5或太赫兹接收组件6；
锁紧件72用于固定连接滑动件71和第一直线导轨2或第二直线导轨3。
3、根据技术方案2所述的太赫兹波段反射弓形架装置，第一直线导轨2和第二直线导轨3的顶部沿长度方向设置有至少一个轨道，滑动件71的底部设置有与轨道配做的凹槽。
4、根据技术方案1所述的太赫兹波段反射弓形架装置，所述锁紧组件8包括锁紧角件81和角度锁紧钉82；
锁紧角件81呈L型，包括底部和与底部固定连接的抵靠部；抵靠部抵靠在第一直线导轨2或第二直线导轨3远离高度可调样品架组件4的一端的端面上，底部通过角度锁紧钉82与背板9固定连接。
5、根据技术方案1所述的太赫兹波段反射弓形架装置，所述高度可调样品架组件4包括样品架41和与样品架41固定连接的高度调节杆42；高度调节杆42固定连接在背板9的上表面，用于调节样品架41与背板9之间的距离。
6、根据技术方案5所述的太赫兹波段反射弓形架装置，所述第一直线导轨2和所述第二直线导轨3的一端嵌套在所述高度调节杆42上。
7、根据技术方案5所述的太赫兹波段反射弓形架装置，所述高度调节杆42上设置有至少一个限位块43，用于限制第一直线导轨2和第二直线导轨3沿高度调节杆42上下移动的幅度。
8、根据技术方案2所述的太赫兹波段反射弓形架装置，所述太赫兹发射组件5包括太赫兹发射器51和第一高度调节件52，太赫兹发射器51可拆卸地固定在第一高度调节件52的顶部，第一高度调节件52可拆卸地固定在滑动件71的顶部；
所述太赫兹接收组件6包括太赫兹接收器61和第二高度调节件62，太赫兹接收器61可拆卸地连接在第二高度调节件62的顶部，第二高度调节件62可拆卸地固定在滑动件71的顶部。
9、根据技术方案1所述的太赫兹波段反射弓形架装置，第一直线导轨2和第二直线导轨3均在远离高度可调样品架组件4的区域的底部设置嵌套凹槽，用于使第一直线导轨2和第二直线导轨3远离高度可调样品架组件4的一端在弧形导轨1的约束下滑动。
10、根据技术方案1所述的太赫兹波段反射弓形架装置，所述刻线角度的范围为0°～180°。
11、根据技术方案5所述的太赫兹波段反射弓形架装置，所述样品架41上设置有换装夹具；所述样品架41包括第一夹环和第二夹环，样品夹放在第一夹环和第二夹环之间，第一夹环和第二夹环上设置有顶丝孔；所述换装夹具为顶丝，顶丝通过顶丝孔与第一夹环和第二夹环固定连接。
12、根据技术方案1所述的太赫兹波段反射弓形架装置，所述密封组件包括密闭围框，密闭围框的各个表面上均安装有有机玻璃板；其中，密闭围框的底部与背板9的边缘固定连接，密闭围框通过密封胶垫和不脱落螺钉固定有机玻璃板。
三有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：
本发明设计的太赫兹波段反射弓形架测试装置能够实现不同反射角度条件下材料反射率的测试，能够在30°～180°范围内灵活调整反射角度及反射光程，同时减少了***调节时间，保证了样品的定位精度，通过该弓形架装置可以快速准确地获取太赫兹特征指纹谱数据。
本发明通过弧形导轨与直线导轨的结合可以实现不同反射角度的调节，通过距离调节组件可以进行反射光程的调节。锁紧角件和距离调节组件均可进行重复定位，并且重复定位精确度高。
样品架有快速换装夹具，换装测试品便捷；密闭围框通过密封胶垫及不脱落螺钉固定有机玻璃板，可以填充氮气并监测内部环境的温湿度变化。
该装置可提升同一环境下通过多次测量获取太赫兹波段材料反射曲线及电磁参数时的重复性。
附图说明
图1是本发明提供的装置某一角度的俯视图；
图2是本发明提供的装置某一角度的立体图(未显示密闭组件)。
图中：1：弧形导轨；
2：第一直线导轨；
3：第二直线导轨；
4：高度可调样品架组件；41：样品架；42：高度调节杆；43：限位块；
5：太赫兹发射组件；51：太赫兹发射器；52：第一高度调节件；
6：太赫兹接收组件；61：太赫兹接收器；62：第二高度调节件；
7：距离调节组件；71：滑动件；72：锁紧件；
8：锁紧组件；81：锁紧角件；82：角度锁紧钉；
9：背板；
10：密闭组件。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例1
一种太赫兹波段反射弓形架装置，如图1和图2所示，所述装置包括弧形导轨1、第一直线导轨2、第二直线导轨3、高度可调样品架组件4、太赫兹发射组件5、太赫兹接收组件6、距离调节组件7、锁紧组件8、背板9和密闭组件10；
背板9是整个装置的基准，弧形导轨1和高度可调样品架组件4固定在背板9的上表面；
第一直线导轨2和第二直线导轨3的一端与高度可调样品架组件4活动连接，另一端与弧形导轨1活动连接；第一直线导轨2和第二直线导轨3上安装有距离调节组件7，其中，安装在第一直线导轨2上的距离调节组件7的表面上固定连接有太赫兹发射组件5，安装在第二直线导轨3上的距离调节组件7的表面上固定连接有太赫兹接收组件6，通过距离调节组件7来调整太赫兹发射组件5和太赫兹接收组件6与高度可调样品架组件4之间的距离；
背板9的表面上标注有刻线角度，范围为0°～180°，用于指示第一直线导轨2和第二直线导轨3进行位置调整；
锁紧组件8用于将调整好位置的第一直线导轨2和第二直线导轨3进行位置固定；
密闭组件10安装在背板9的边缘，密闭组件10在背板9上方区域内形成密闭空间，将背板9以及弧形导轨1、第一直线导轨2、第二直线导轨3、高度可调样品架组件4、太赫兹发射组件5、太赫兹接收组件6、距离调节组件7、锁紧组件8封闭在密闭空间内。用密闭组件10整体遮罩所有部件，可以向密闭空间内充氮气，从而使密闭空间形成相对稳定的密闭环境。
实施例2
在实施例1的基础上，对装置中的距离调节组件7和锁紧组件8进行了改进，具体地：
所述距离调节组件7包括滑动件71、锁紧件72以及在第一直线导轨(2)和第二直线导轨(3)长度方向上设置的距离刻线；
滑动件71与第一直线导轨2或第二直线导轨3活动连接，顶部固定有太赫兹发射组件5或太赫兹接收组件6；
锁紧件72用于固定连接滑动件71和第一直线导轨2或第二直线导轨3。
第一直线导轨2和第二直线导轨3的顶部沿长度方向设置有至少一个轨道，滑动件71的底部设置有与轨道配做的凹槽，使滑动件71在轨道的约束下滑动，从而调节安装在滑动件71上的太赫兹发射组件5和太赫兹接收组件6与高度可调样品架组件4之间的距离。
所述锁紧组件8包括锁紧角件81和角度锁紧钉82；
锁紧角件81呈L型，包括底部和与底部固定连接的抵靠部；抵靠部抵靠在第一直线导轨2或第二直线导轨3远离高度可调样品架组件4的一端的端面上，底部通过角度锁紧钉82与背板9固定连接。
实施例3
在实施例2的基础上对装置中的高度可调样品架组件4进行了改进，具体地：
所述高度可调样品架组件4包括样品架41和与样品架41固定连接的高度调节杆42；高度调节杆42固定连接在背板9的上表面，用于调节样品架41与背板9之间的距离。
所述第一直线导轨2和所述第二直线导轨3的一端嵌套在所述高度调节杆42上。
所述高度调节杆42上设置有至少一个限位块43，用于限制第一直线导轨2和第二直线导轨3沿高度调节杆42上下移动的幅度。
实施例4
在实施例3的基础上，对装置进行了如下改进：
所述太赫兹发射组件5包括太赫兹发射器51和第一高度调节件52，太赫兹发射器51可拆卸地固定在第一高度调节件52的顶部，第一高度调节件52可拆卸地固定在滑动件71的顶部；
所述太赫兹接收组件6包括太赫兹接收器61和第二高度调节件62，太赫兹接收器61可拆卸地连接在第二高度调节件62的顶部，第二高度调节件62可拆卸地固定在滑动件71的顶部。
第一直线导轨2和第二直线导轨3均在远离高度可调样品架组件4的区域底部设置嵌套凹槽，用于使第一直线导轨2和第二直线导轨3远离高度可调样品架组件4的一端在弧形导轨1的约束下滑动。
整个装置有两种工作状态，状态一：背板9垂直地面，测试样品水平放置，可用于粉末状样品测试；状态二：背板9水平，测试样品竖直放置，可用于片状样品测试。
测试前，首先根据背板9标注的刻线角度，调整好第一直线导轨2和第二直线导轨3的位置，再用锁紧组件8进行固定，然后将太赫兹发射组件5和太赫兹接收组件6分别与两个距离调节组件7连接固定，通过第一高度调节件52和第二高度调节件62将太赫兹发射器51和太赫兹接收器61调整至高度相同，
根据第一直线导轨2上标注的距离刻线，将滑动件71移动至适宜位置，并用锁紧件72固定，调整样品架组件4的高度调节杆42，使测试样品中心轴线与太赫兹发射器51对准，对第二直线导轨3进行相同操作，最后接好线路，关好密闭组件10，充氮气进行测试。
实施例5
在实施例3的基础上，对装置进行了如下改进：
所述样品架41上设置有换装夹具；所述样品架41包括第一夹环和第二夹环，样品夹放在第一夹环和第二夹环之间，第一夹环和第二夹环上设置有顶丝孔；所述换装夹具为顶丝，顶丝通过顶丝孔与第一夹环和第二夹环固定连接。
所述密封组件包括密闭围框，密闭围框的各个表面上均安装有有机玻璃板以封闭密闭空间；其中，密闭围框的底部与背板9的边缘固定连接，密闭围框通过密封胶垫和不脱落螺钉固定有机玻璃板。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种太赫兹波段反射弓形架装置，其特征在于，所述装置包括弧形导轨(1)、第一直线导轨(2)、第二直线导轨(3)、高度可调样品架组件(4)、太赫兹发射组件(5)、太赫兹接收组件(6)、距离调节组件(7)、锁紧组件(8)、背板(9)和密闭组件(10)；
弧形导轨(1)和高度可调样品架组件(4)固定在背板(9)的上表面；
第一直线导轨(2)和第二直线导轨(3)的一端与高度可调样品架组件(4)活动连接，另一端与弧形导轨(1)活动连接；第一直线导轨(2)和第二直线导轨(3)上安装有距离调节组件(7)，其中，安装在第一直线导轨(2)上的距离调节组件(7)的表面上固定连接有太赫兹发射组件(5)，安装在第二直线导轨(3)上的距离调节组件(7)的表面上固定连接有太赫兹接收组件(6)，通过距离调节组件(7)来调整太赫兹发射组件(5)和太赫兹接收组件(6)与高度可调样品架组件(4)之间的距离；
背板(9)的表面上标注有刻线角度，用于指示第一直线导轨(2)和第二直线导轨(3)进行位置调整；
锁紧组件(8)用于将调整好位置的第一直线导轨(2)和第二直线导轨(3)进行位置固定；
密闭组件(10)安装在背板(9)的边缘，密闭组件(10)在背板(9)上方区域内形成密闭空间，将背板(9)以及弧形导轨(1)、第一直线导轨(2)、第二直线导轨(3)、高度可调样品架组件(4)、太赫兹发射组件(5)、太赫兹接收组件(6)、距离调节组件(7)、锁紧组件(8)封闭在密闭空间内；
所述密闭组件(10)包括密闭围框，密闭围框的各个表面上均安装有有机玻璃板以封闭密闭空间；其中，密闭围框的底部与背板(9)的边缘固定连接，密闭围框通过密封胶垫和不脱落螺钉固定有机玻璃板。
2.根据权利要求1所述的太赫兹波段反射弓形架装置，其特征在于，所述距离调节组件(7)包括滑动件(71)、锁紧件(72)以及在第一直线导轨(2)和第二直线导轨(3)长度方向上设置的距离刻线；滑动件(71)与第一直线导轨(2)或第二直线导轨(3)活动连接，顶部固定有太赫兹发射组件(5)或太赫兹接收组件(6)；
锁紧件(72)用于固定连接滑动件(71)和第一直线导轨(2)或第二直线导轨(3)。
3.根据权利要求2所述的太赫兹波段反射弓形架装置，其特征在于，第一直线导轨(2)和第二直线导轨(3)的顶部沿长度方向设置有至少一个轨道，滑动件(71)的底部设置有与轨道配做的凹槽。
4.根据权利要求1所述的太赫兹波段反射弓形架装置，其特征在于，所述锁紧组件(8)包括锁紧角件(81)和角度锁紧钉(82)；
锁紧角件(81)呈L型，包括底部和与底部固定连接的抵靠部；抵靠部抵靠在第一直线导轨(2)或第二直线导轨(3)远离高度可调样品架组件(4)的一端的端面上，底部通过角度锁紧钉(82)与背板(9)固定连接。
5.根据权利要求1所述的太赫兹波段反射弓形架装置，其特征在于，所述高度可调样品架组件(4)包括样品架(41)和与样品架(41)固定连接的高度调节杆(42)；高度调节杆(42)固定连接在背板(9)的上表面，用于调节样品架(41)与背板(9)之间的距离。
6.根据权利要求5所述的太赫兹波段反射弓形架装置，其特征在于，所述第一直线导轨(2)和所述第二直线导轨(3)的一端嵌套在所述高度调节杆(42)上。
7.根据权利要求5所述的太赫兹波段反射弓形架装置，其特征在于，所述高度调节杆(42)上设置有至少一个限位块(43)，用于限制第一直线导轨(2)和第二直线导轨(3)沿高度调节杆(42)上下移动的幅度。
8.根据权利要求2所述的太赫兹波段反射弓形架装置，其特征在于，所述太赫兹发射组件(5)包括太赫兹发射器(51)和第一高度调节件(52)，太赫兹发射器(51)可拆卸地固定在第一高度调节件(52)的顶部，第一高度调节件(52)可拆卸地固定在滑动件(71)的顶部；所述太赫兹接收组件(6)包括太赫兹接收器(61)和第二高度调节件(62)，太赫兹接收器(61)可拆卸地连接在第二高度调节件(62)的顶部，第二高度调节件(62)可拆卸地固定在滑动件(71)的顶部。
9.根据权利要求1所述的太赫兹波段反射弓形架装置，其特征在于，第一直线导轨(2)和第二直线导轨(3)均在远离高度可调样品架组件(4)的区域的底部设置嵌套凹槽，用于使第一直线导轨(2)和第二直线导轨(3)远离高度可调样品架组件(4)的一端在弧形导轨(1)的约束下滑动。
10.根据权利要求1所述的太赫兹波段反射弓形架装置，其特征在于，所述刻线角度的范围为0°～180°。
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