旋轉(zhuǎn)滾筒式太赫茲人體安檢掃描機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于太赫茲應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種太赫茲人體安檢掃描機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]太赫茲是頻率在0.1THz-1OTHz的電磁波，波段處在紅外和毫米波之間，在電磁波譜中處于重要的位置。從物理學(xué)看，太赫茲波處于電子學(xué)向光子學(xué)的過渡區(qū)；從頻域上看，太赫茲波的頻率覆蓋了半導(dǎo)體內(nèi)等離子波的特征頻率，有機和生物大分子的轉(zhuǎn)動和振動頻率、約50%的宇宙空間光子的頻率等重要頻率范圍；從應(yīng)用角度看，太赫茲波具有頻帶寬、能量小、相干性強、測量信噪比高等特點，適合于材料特征表征、高分辨率成像、醫(yī)學(xué)診斷、安檢、信息通訊、雷達(dá)探測、大氣與環(huán)境檢測等眾多領(lǐng)域。因此，太赫茲波在國民經(jīng)濟以及國家安全等方面具有重要的應(yīng)用前景。
[0003]太赫茲具有很強的穿透性，能夠輕易穿透衣物，人體自身會產(chǎn)生這種電磁波并向外輻射，因此，太赫茲人體安檢儀被研發(fā)出來。太赫茲人體安檢儀是通過被動接收人體發(fā)出的太赫茲波，經(jīng)處理轉(zhuǎn)換后，形成人體的二維太赫茲“快照”。當(dāng)人所穿衣物中隱藏有物品時，吸收和阻攔了太赫茲波的正常軌跡，使得“快照”中對應(yīng)物品所在的位置和人體背景之間產(chǎn)生強度對比，從而探知到物品的存在，并在顯示屏上顯示物品的形狀和其所在的位置。
[0004]太赫茲人體安檢儀和傳統(tǒng)人體安檢手段相比，具有四大特點:
[0005](I)更安全。傳統(tǒng)的安檢儀一般采用X射線主動發(fā)射探測，而太赫茲安檢儀則是被動接受來自人體自身發(fā)出的電磁波，設(shè)備本身不存在任何的電離或電磁輻射，對被檢測人員絕對安全。
[0006](2)更可靠。傳統(tǒng)的安檢儀主要用于金屬物質(zhì)探測，而太赫茲安檢儀不僅可以探測金屬物質(zhì)，還可以探測人身上攜帶的非金屬物質(zhì)，如陶瓷、粉末、液體、膠體等。
[0007](3)更文明。設(shè)備檢測方式為非接觸式檢查，被檢人員無須脫衣，檢測結(jié)果不顯示任何身體特征細(xì)節(jié)，充分保護被檢人員個人隱私。
[0008]圖1示出了現(xiàn)有的一種太赫茲人體安檢儀的機械結(jié)構(gòu)和掃描原理:包括擺鏡11、凹面鏡12、絲桿電機14、絲桿15、擺鏡支架16、俯仰運動機構(gòu)17等。人體10發(fā)出的太赫茲波，被左右擺動的一面圓形的擺鏡11反射到其斜上方有聚光作用的凹面鏡12上，然后被設(shè)于凹面鏡12焦點位置的太赫茲探測器13 (有1-3個)所感知，形成1-3行像素，擺鏡11由絲桿電機14驅(qū)動發(fā)生俯仰運動，完成人體自上而下的整體高度的掃描；很多行像素疊加起來，形成完整的掃描圖像。
[0009]為了提高掃描速度，這種太赫茲人體安檢儀機械結(jié)構(gòu)有了一種升級的樣式，即將機械結(jié)構(gòu)被鏡像復(fù)制成上下完全相同的兩套，各自負(fù)責(zé)上半身和下半身的掃描，然后上下的掃描結(jié)果疊加成一幅完整圖像。由于所有的零件的和光學(xué)器件數(shù)量都是加倍，包括電機和絲桿以及驅(qū)動器也都是獨立的上下兩套，因此機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高昂。另外，擺鏡采用往復(fù)式擺動形式，特點是是存在加速減速到零，然后再反向運動的過程，運動加速度大，如果機構(gòu)不能做得足夠輕巧的話，慣量大，振動大，速度也無法提高，擺鏡掃描速度一旦提高會出現(xiàn)絲杠噪音明顯加大甚至電機過載報警等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種掃描速度高、減少振動和噪音，機械結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低的旋轉(zhuǎn)滾筒式太赫茲人體安檢掃描結(jié)構(gòu)，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足。
[0011]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0012]一種旋轉(zhuǎn)滾筒式太赫茲人體安檢掃描機構(gòu)，其包括機架、上凹面鏡和下凹面鏡，所述上凹面鏡和所述下凹面鏡的焦點位置分別設(shè)有太赫茲探測器，其特征在于:所述機架上設(shè)有滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡和驅(qū)動所述滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)以及驅(qū)動所述滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡水平擺動的水平擺動驅(qū)動裝置，所述上凹面鏡和所述下凹面鏡分別位于所述滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡的前斜上方和前斜下方并均朝向所述滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡。
[0013]所述機架頂部設(shè)有頂棚，所述上凹面鏡固定在所述頂棚上，所述機架底部具有基臺，所述下凹面鏡固定在所述基臺上。
[0014]所述滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡由鏡架和環(huán)繞安裝在鏡架周面上的多塊首尾相接的平面反射鏡構(gòu)成。
[0015]在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡為滾筒式六面反射轉(zhuǎn)鏡，即鏡架周面上安裝六塊首尾相接的平面反射鏡。
[0016]在本發(fā)明的【具體實施方式】中，所述水平擺動驅(qū)動裝置由籠式水平擺動架，通過曲柄連桿機構(gòu)驅(qū)動籠式水平擺動架擺動的擺動用電機構(gòu)成，所述滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡設(shè)于所述籠式水平擺動架上。
[0017]在本發(fā)明的【具體實施方式】中，所述籠式水平擺動架中部固定有穿設(shè)在鏡架內(nèi)的支撐軸，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置為固定在支撐軸上位于鏡架內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)用電機，所述旋轉(zhuǎn)用電機驅(qū)動所述鏡架以支撐軸為中心進行旋轉(zhuǎn)。
[0018]所述機架前部設(shè)有上、下橫梁，所述籠式水平擺動架前部上、下端各設(shè)有安裝在上、下橫梁上的軸部以形成籠式水平擺動架的擺動中心。
[0019]所述旋轉(zhuǎn)用電機和所述擺動用電機均連接有角度傳感器。這樣通過測量滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡的擺動角度和旋轉(zhuǎn)角度與圖像像素點的位置坐標(biāo)來實現(xiàn)重構(gòu)掃描圖像。所述角度傳感器為編碼器。
[0020]另外，所述基臺上位于所述機架前方位置設(shè)有站臺。站臺規(guī)范被安檢人員的站立位置，從而能夠保證全身被安檢儀進行掃描。
[0021]采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)滾筒式太赫茲人體安檢掃描機構(gòu)具有掃描速度高、減少振動和噪音，機械結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0022]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細(xì)說明:
[0023]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3為滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)示意圖，其內(nèi)部設(shè)有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置；
[0026]圖4為水平擺動驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0027]如圖2和圖3所示，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)滾筒式太赫茲人體安檢掃描機構(gòu)，由機架100、滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡200、上凹面鏡301、下凹面鏡302、太赫茲探測器303、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)400、水平擺動驅(qū)動裝置500構(gòu)成。
[0028]其中，機架100由四根分立成長矩形框架的立柱101、設(shè)于頂部的頂棚102以及設(shè)于底部的基臺103構(gòu)成。
[0029]在本實施例中，滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡200為滾筒式六面反射轉(zhuǎn)鏡，水平安裝在機架100的中部，由六面體的鏡架201和環(huán)繞安裝在鏡架201周向六個平面上六塊首尾相接的平面反射鏡202構(gòu)成。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)400位于鏡架201內(nèi)。
[0030]圖2結(jié)合圖4所示，水平擺動驅(qū)動裝置500由擺動用電機501、籠式水平擺動架502、曲柄連桿機構(gòu)503構(gòu)成。曲柄連桿機構(gòu)503由轉(zhuǎn)盤531和連桿532構(gòu)成。
[0031]機架100后部的兩根立柱之間固定有支撐板511，支撐板511上固定有墊板512，在墊板512的下端連接有與墊板