里德堡原子太赫茲波探測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】里德堡原子太赫茲波探測系統(tǒng)，本發(fā)明的技術(shù)方案要點(diǎn)是，里德堡原子太赫茲波探測系統(tǒng)，它包括里德堡原子探測器，太赫茲波發(fā)生器，太赫茲波發(fā)生器發(fā)生的太赫茲波照射被測物體，里德堡原子探測器通過接受裝置接受從被測物體返回的太赫茲波，同時(shí)可調(diào)諧紫外激光器產(chǎn)生的激光照射進(jìn)里德堡原子探測器，里德堡原子探測器通過電線連接離子光學(xué)系統(tǒng)，離子光學(xué)系統(tǒng)通過電線連接微通道板，微通道板通過電線連接熒光屏。本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理，使用效果好，該技術(shù)方案可廣泛應(yīng)用與太赫茲的波的檢測與成像等【技術(shù)領(lǐng)域】。
【專利說明】里德堡原子太赫茲波探測系統(tǒng)
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明涉及原子太赫茲波的探測，特別是一種利用原子太赫茲波進(jìn)行探測、成像的里德堡原子太赫茲波探測系統(tǒng)。
[0002]【背景技術(shù)】:
THz波(太赫茲波)或稱為THz射線(太赫茲射線)是從上個(gè)世紀(jì)80年代中后期，才被正式命名的，在此以前科學(xué)家們將其統(tǒng)稱為遠(yuǎn)紅外射線。太赫茲波是指頻率在0.1THz到ΙΟΤΗζ范圍的電磁波，波長大概在0.03到3mm范圍，介于微波與紅外之間。
[0003]近年來由于超快光學(xué)的發(fā)展，為THz脈沖的產(chǎn)生提供了穩(wěn)定、可靠的激發(fā)光源，使THz輻射在產(chǎn)生機(jī)理、檢測技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)研究方面得到了蓬勃發(fā)展。太赫茲技術(shù)在物體成像、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療診斷、射電天文、寬帶移動通訊，尤其是在衛(wèi)星通訊和軍用雷達(dá)等方面具有重大的科學(xué)研究價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)合理、使用效果較好的里德堡原子太赫茲波探測系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是，里德堡原子太赫茲波探測系統(tǒng)，它包括里德堡原子探測器，太赫茲波發(fā)生器，其特征在于:太赫茲波發(fā)生器發(fā)生的太赫茲波照射被測物體，里德堡原子探測器通過接受裝置接受從被測物體返回的太赫茲波，同時(shí)可調(diào)諧紫外激光器產(chǎn)生的激光照射進(jìn)里德堡原子探測器，里德堡原子探測器通過電線連接離子光學(xué)系統(tǒng)，離子光學(xué)系統(tǒng)通過電線連接微通道板，微通道板通過電線連接熒光屏。所述的原子太赫茲波探測器是在原子太赫茲波探測器裝置的一側(cè)安裝有太赫茲波發(fā)生器，裝置的另一側(cè)安裝有里德堡原子探測器，可調(diào)諧紫外激光器安裝在里德堡原子探測器的側(cè)方。
[0006]本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理，使用效果好，是在現(xiàn)有技術(shù)下能夠?qū)μ掌澆ㄟM(jìn)行有效的利用，本發(fā)明所述的原子太赫茲波探測器反應(yīng)速度快、光譜響應(yīng)靈敏，可以實(shí)現(xiàn)寬光譜太赫茲波探測，該技術(shù)方案可廣泛應(yīng)用與太赫茲的波的檢測與成像等【技術(shù)領(lǐng)域】。
[0007]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]【具體實(shí)施方式】:
結(jié)合附圖詳細(xì)描述實(shí)施例，里德堡原子太赫茲波探測系統(tǒng)，它包括里德堡原子探測器3，太赫茲波發(fā)生器1，在原子太赫茲波探測器裝置的一側(cè)安裝有太赫茲波發(fā)生器，裝置的另一側(cè)安裝有里德堡原子探測器，可調(diào)諧紫外激光器2安裝在里德堡原子探測器的側(cè)方，里德堡原子探測器通過電線連接離子光學(xué)系統(tǒng)4，離子光學(xué)系統(tǒng)通過電線連接微通道板5，微通道板通過電線連接熒光屏6 ;太赫茲波發(fā)生器發(fā)生的太赫茲波照射被測物體，里德堡原子探測器通過接受裝置接受從被測物體返回的太赫茲波，同時(shí)可調(diào)諧紫外激光器產(chǎn)生的照射進(jìn)里德堡原子探測器，本發(fā)明利用可調(diào)諧紫外激光器可將處于基態(tài)的堿金屬原子激發(fā)到里德堡態(tài)，本發(fā)明采用選擇場電離的方法對里德堡態(tài)進(jìn)行檢測，將處于里德堡態(tài)的原子置于0-40V/cm變化的電場中，當(dāng)場強(qiáng)將電子勢能降到電離鞍點(diǎn)以下時(shí)，便產(chǎn)生電離。越高的里德堡態(tài)對應(yīng)的電離場強(qiáng)越弱，所以當(dāng)場強(qiáng)由弱變強(qiáng)時(shí)，處于最高里德堡態(tài)的電子最早被電離，被電離的電子由微通道板光電探測器接收，而被積分的時(shí)間信號由數(shù)字示波器記錄，最后進(jìn)行成像。
[0009]本發(fā)明采用不同波長的紫外激光將原子激發(fā)到不同的目標(biāo)里德堡態(tài)上(如采用297.5nm的紫外激光可將原子激發(fā)到主量子數(shù)為n=34的里德堡態(tài)上)。處于不同里德堡態(tài)的電子對應(yīng)著不同的電離閾值。根據(jù)探測THz波的頻率范圍，采用不同頻率的激光器將原子激發(fā)到相對應(yīng)的里德堡態(tài)上，以解決對寬帶太赫茲波的探測靈敏度問題。
[0010]本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理，使用效果好，是在現(xiàn)有技術(shù)下能夠?qū)μ掌澆ㄟM(jìn)行有效的利用，本發(fā)明所述的原子太赫茲波探測器反應(yīng)速度快、光譜響應(yīng)靈敏，可以實(shí)現(xiàn)寬光譜太赫茲波探測，該技術(shù)方案可廣泛應(yīng)用與太赫茲的波的檢測與成像等【技術(shù)領(lǐng)域】。
【權(quán)利要求】
1.里德堡原子太赫茲波探測系統(tǒng)，它包括里德堡原子探測器，太赫茲波發(fā)生器，其特征在于:太赫茲波發(fā)生器發(fā)生的太赫茲波照射被測物體，里德堡原子探測器通過接受裝置接受從被測物體返回的太赫茲波，同時(shí)可調(diào)諧紫外激光器產(chǎn)生的激光照射進(jìn)里德堡原子探測器，里德堡原子探測器通過電線連接離子光學(xué)系統(tǒng)，離子光學(xué)系統(tǒng)通過電線連接微通道板，微通道板通過電線連接熒光屏。
2.如權(quán)利要求1所述的里德堡原子太赫茲波探測系統(tǒng)，其特征在于:所述的原子太赫茲波探測器是在原子太赫茲波探測器裝置的一側(cè)安裝有太赫茲波發(fā)生器，裝置的另一側(cè)安裝有里德堡原子探測器，可調(diào)諧紫外激光器安裝在里德堡原子探測器的側(cè)方。
【文檔編號】G01N21/63GK103644970SQ201310693880
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】賈光瑞, 張現(xiàn)周, 白麗, 張計(jì)才, 焦照勇, 徐國亮 申請人:河南師范大學(xué)