本實(shí)用新型涉及本實(shí)用新型涉及太赫茲?rùn)z測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種水含量分布檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

在進(jìn)行生物組織分析中，常使用組織切片方法對(duì)生物組織進(jìn)行切片，隨后使用光學(xué)顯微鏡進(jìn)行觀(guān)察分析，通過(guò)觀(guān)察其中的水含量分布來(lái)鑒定生物組織中正常組織和病變組織的分布和位置。然而此種方法需要專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行繁瑣的人工操作和冗長(zhǎng)的數(shù)據(jù)分析，所需成本較高、步驟較為繁瑣、等待周期較長(zhǎng)。

此外，使用普通光學(xué)顯微鏡進(jìn)行水含量分析，僅依據(jù)不同水含量區(qū)域的圖像反差進(jìn)行鑒別，水含量測(cè)定的靈敏度較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種水含量分布檢測(cè)裝置，可以避免組織切片的繁瑣程序，且可以提高水含量測(cè)定的靈敏度和準(zhǔn)確性。

本實(shí)用新型的目的通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種水含量分布檢測(cè)裝置，包括：太赫茲輻射裝置、第一調(diào)光透鏡組件、載物架組件、第二調(diào)光透鏡組件和太赫茲探測(cè)組件，所述載物架組件包括可移動(dòng)的載物臺(tái)；

所述第一調(diào)光透鏡組件設(shè)置在所述太赫茲輻射裝置之間，所述第二調(diào)光透鏡組件設(shè)置在所述載物架組件和所述太赫茲探測(cè)組件之間，所述太赫茲探測(cè)組件連接信號(hào)分析裝置；

所述太赫茲輻射裝置輻射出的太赫茲光束經(jīng)第一調(diào)光透鏡組件聚焦至所述載物臺(tái)上的待測(cè)樣品，所述待測(cè)樣品透射的太赫茲光束經(jīng)所述第二調(diào)光透鏡組件投射至所述太赫茲探測(cè)組件，所述太赫茲探測(cè)組件探測(cè)到的太赫茲信號(hào)輸入到所述信號(hào)分析裝置進(jìn)行所述待測(cè)樣品的含水量分布檢測(cè)。

一種如上所述的水含量分布檢測(cè)裝置在生物組織分析、材料檢測(cè)中的應(yīng)用。

根據(jù)上述本實(shí)用新型的方案，其裝置包括太赫茲輻射裝置、第一調(diào)光透鏡組件、載物架組件、第二調(diào)光透鏡組件和太赫茲探測(cè)組件，載物架組件包括可移動(dòng)的載物臺(tái)，第一調(diào)光透鏡組件設(shè)置在太赫茲輻射裝置之間，第二調(diào)光透鏡組件設(shè)置在載物架組件和太赫茲探測(cè)組件之間，太赫茲探測(cè)組件連接信號(hào)分析裝置，太赫茲輻射裝置輻射出的太赫茲光束經(jīng)第一調(diào)光透鏡組件聚焦至載物臺(tái)上的待測(cè)樣品，待測(cè)樣品透射的太赫茲光束經(jīng)第二調(diào)光透鏡組件聚焦至太赫茲探測(cè)組件，太赫茲探測(cè)組件探測(cè)到的太赫茲信號(hào)輸入到信號(hào)分析裝置進(jìn)行待測(cè)樣品的含水量分布檢測(cè)，一方面，由于包括太赫茲輻射裝置、第一調(diào)光透鏡組件、載物架組件、第二調(diào)光透鏡組件和太赫茲探測(cè)組件，載物架組件包括可移動(dòng)的載物臺(tái)，第一調(diào)光透鏡組件設(shè)置在太赫茲輻射裝置之間，第二調(diào)光透鏡組件設(shè)置在載物架組件和太赫茲探測(cè)組件之間，太赫茲探測(cè)組件連接信號(hào)分析裝置，且由于太赫茲輻射裝置輻射出的太赫茲光束經(jīng)第一調(diào)光透鏡組件聚焦至載物臺(tái)上的待測(cè)樣品，待測(cè)樣品透射的太赫茲光束經(jīng)第二調(diào)光透鏡組件投射至太赫茲探測(cè)組件，可通過(guò)共聚焦顯微鏡原理進(jìn)行器件設(shè)置，可以大幅度的提高太赫茲成像的空間分辨率以提升檢測(cè)的準(zhǔn)確性，另一方面，由于載物臺(tái)可移動(dòng)，在載物臺(tái)發(fā)生移動(dòng)時(shí)可以帶動(dòng)放置在載物臺(tái)上的待測(cè)樣品進(jìn)行移動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)樣品水平和垂直方向的掃描，此外，由于水分子對(duì)太赫茲輻射具有強(qiáng)大的吸收能力，可以進(jìn)行高靈敏度的水含量檢測(cè)，因此，可以獲得待測(cè)樣品的三維水含量分布的結(jié)構(gòu)示意圖，從而利用病理組織學(xué)的方法對(duì)組織的病變程度進(jìn)行分析，避免傳統(tǒng)病理學(xué)中組織切片的繁瑣程序，提高了水含量測(cè)定的靈敏度和準(zhǔn)確性。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的水含量分布檢測(cè)裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖2為圖1中的太赫茲輻射裝置在其中一個(gè)實(shí)施例中的細(xì)化結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1中的第一調(diào)光透鏡組件在其中一個(gè)實(shí)施例中的細(xì)化結(jié)構(gòu)及其光路示意圖；

圖4為圖1中的載物架組件在其中一個(gè)實(shí)施例中的細(xì)化結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖1中的第二調(diào)光透鏡組件在其中一個(gè)實(shí)施例中的細(xì)化結(jié)構(gòu)及其光路示意圖；

圖6為圖1中的太赫茲探測(cè)組件在其中一個(gè)實(shí)施例中的細(xì)化結(jié)構(gòu)及其光路示意圖；

圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例一的水含量分布檢測(cè)裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖8為圖1或者圖7中的信號(hào)分析裝置的在其中一個(gè)實(shí)施例中的細(xì)化結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例二的一個(gè)具體示例中的水含量分布檢測(cè)裝置的組成結(jié)構(gòu)及其光路示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本使用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本實(shí)用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實(shí)用新型的說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本實(shí)用新型。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“或/和”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

太赫茲輻射是指頻率在0.1THz到10THz之間的電磁輻射。由于在太赫茲頻段，金屬物體表現(xiàn)為極強(qiáng)反射的特點(diǎn)，復(fù)雜有機(jī)分子表現(xiàn)為光譜特性吸收，非極性非金屬材料表現(xiàn)為高透射等特點(diǎn)，太赫茲成像在無(wú)損檢測(cè)、材料學(xué)、國(guó)防安全等領(lǐng)域均具有重要的應(yīng)用價(jià)值。由于水是極性分子，水分子對(duì)太赫茲輻射具有強(qiáng)大的吸收能力，無(wú)論是實(shí)驗(yàn)室組裝的太赫茲系統(tǒng)，還是商業(yè)型太赫茲產(chǎn)品，沖氮?dú)饣蚋煽諝舛际浅Ｓ玫呐懦到y(tǒng)內(nèi)水蒸氣的方法，以減少太赫茲波在自由空間內(nèi)的損耗。也正因如此，太赫茲成像能夠很容易地鑒別含水物質(zhì)和無(wú)水物質(zhì)，進(jìn)行高靈敏度水含量的測(cè)定。這一點(diǎn)在生物系統(tǒng)中尤為重要，因?yàn)樗康奈⑿「淖儗⒎从成锝M織的關(guān)鍵性變化。人們?cè)诓皇褂糜袚p式檢測(cè)方法(如病理學(xué)組織切片)的情況下，仍能準(zhǔn)確地將正常組織和病變組織(如癌化組織)區(qū)分開(kāi)來(lái)，且靈敏度更高。太赫茲成像主要根據(jù)水分對(duì)太赫茲輻射的吸收，因此可以進(jìn)行高靈敏度的水含量檢測(cè)。太赫茲顯微成像技術(shù)是一項(xiàng)很有潛能的醫(yī)學(xué)診斷性技術(shù)，致力于提高目前太赫茲成像系統(tǒng)的空間分辨率，從而在太赫茲頻段獲得被測(cè)待測(cè)樣品的顯微層析圖像。以下對(duì)本實(shí)用新型方案的各個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述。

實(shí)施例一

參見(jiàn)圖1所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例一的水含量分布檢測(cè)裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖一。如圖1所示，本實(shí)施例一的水含量分布檢測(cè)裝置包括太赫茲輻射裝置101、第一調(diào)光透鏡組件102、載物架組件103、第二調(diào)光透鏡組件104和太赫茲探測(cè)組件105，載物架組件103包括可移動(dòng)的載物臺(tái)1031；

第一調(diào)光透鏡組件102設(shè)置在太赫茲輻射裝置101和載物架組件103之間，第二調(diào)光透鏡組件104設(shè)置在載物架組件103和太赫茲探測(cè)組件105之間，太赫茲探測(cè)組件105連接信號(hào)分析裝置106；

太赫茲輻射裝置101輻射出的太赫茲光束經(jīng)第一調(diào)光透鏡組件聚焦102至載物臺(tái)1031上的待測(cè)樣品，所述待測(cè)樣品透射的太赫茲光束經(jīng)第二調(diào)光透鏡組件104投射至太赫茲探測(cè)組件105，太赫茲探測(cè)組件105探測(cè)到的太赫茲信號(hào)輸入到信號(hào)分析裝置106進(jìn)行所述待測(cè)樣品的含水量分布檢測(cè)。

其中，考慮到待測(cè)樣品在檢測(cè)時(shí)是放置在載物臺(tái)1031上的，為了能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)待測(cè)樣品的三維掃描，一般需要載物臺(tái)1031可在水平方向和垂直方向(垂直水平面的方向)移動(dòng)。

其中，信號(hào)分析裝置106可以是水含量分布檢測(cè)裝置的外接組件，也可以是水含量分布檢測(cè)裝置的內(nèi)部組件。

其中，第一調(diào)光透鏡組件102和第二調(diào)光透鏡組件104可以分別包括一種或者多種光學(xué)元器件，例如，凸透鏡、孔徑光闌等，且每一種光學(xué)元器件的數(shù)量分別可以為一個(gè)，也可以為多個(gè)。

據(jù)此，根據(jù)上述本實(shí)施例的方案，由于太赫茲輻射裝置101、第一調(diào)光透鏡組件102、載物架組件103、第二調(diào)光透鏡組件104和太赫茲探測(cè)組件105，第一調(diào)光透鏡組件102設(shè)置在太赫茲輻射裝置101和載物架組件103之間，第二調(diào)光透鏡組件104設(shè)置在載物架組件103和太赫茲探測(cè)組件105之間，太赫茲探測(cè)組件105連接信號(hào)分析裝置106，且由于太赫茲輻射裝置101輻射出的太赫茲光束經(jīng)第一調(diào)光透鏡組件聚焦102至載物臺(tái)1031上的待測(cè)樣品，所述待測(cè)樣品透射的太赫茲光束經(jīng)第二調(diào)光透鏡組件104聚焦至太赫茲探測(cè)組件105，可通過(guò)共聚焦顯微鏡原理進(jìn)行器件設(shè)置，可以大幅度的提高太赫茲成像的空間分辨率以提升檢測(cè)的準(zhǔn)確性，另一方面，由于載物臺(tái)1031可移動(dòng)，在載物臺(tái)1031發(fā)生移動(dòng)時(shí)可以帶動(dòng)待測(cè)樣品進(jìn)行移動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)樣品水平和垂直方向的掃描，此外，由于水分子對(duì)太赫茲輻射具有強(qiáng)大的吸收能力，可以進(jìn)行高靈敏度的水含量檢測(cè)，因此，可以獲得待測(cè)樣品的三維水含量分布的結(jié)構(gòu)示意圖，從而利用病理組織學(xué)的方法對(duì)組織的病變程度進(jìn)行分析，避免傳統(tǒng)病理學(xué)中組織切片的繁瑣程序，提高了水含量測(cè)定的靈敏度和準(zhǔn)確性。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，如圖2所示，太赫茲輻射裝置101可以包括太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器1011?；蛘?，如圖2所示，太赫茲輻射裝置101可以包括太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器1011和與該太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器1011連接的熱電制冷器1012。

其中，太赫茲輻射裝置101用于向輻射太赫茲光束，熱電制冷器1012和太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器1011一般是通過(guò)傳熱連接(熱耦合)，從而有效消除太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器1011自身產(chǎn)生的熱，確保了太赫茲輻射裝置101乃至整個(gè)裝置的長(zhǎng)期可靠運(yùn)行；太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器1011一般是在脈沖模式下進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。太赫茲輻射源是決定太赫茲成像靈敏度的關(guān)鍵器件；在眾多太赫茲輻射的產(chǎn)生方式中，基于半導(dǎo)體的全固態(tài)太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器具有能量轉(zhuǎn)換效率高、體積小、輕便、易集成等特點(diǎn)；使用基于半導(dǎo)體的全固態(tài)太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器，可以保證裝置在水含量測(cè)定的高靈敏度性能。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，如圖3所示，第一調(diào)光透鏡組件102可以包括依次設(shè)置的第一準(zhǔn)直透鏡1021、第一聚焦透鏡1022、第一孔徑光闌1023、第二準(zhǔn)直透鏡1024及第二聚焦透鏡1025；太赫茲輻射裝置101輻射出的太赫茲光束經(jīng)所述第一準(zhǔn)直透鏡1021準(zhǔn)直、第一聚焦透鏡1022聚焦至第一孔徑光闌1023，第一孔徑光闌1023出射的太赫茲光束經(jīng)第二準(zhǔn)直透鏡1024準(zhǔn)直、第二聚焦透鏡1025聚焦至所述載物臺(tái)上的待測(cè)樣品。

其中，第一調(diào)光透鏡組件102中的各光學(xué)元器件可以設(shè)置在自由空間中；第一準(zhǔn)直透鏡1021、第一聚焦透鏡1022用于準(zhǔn)直并聚焦太赫茲光束至第一孔徑光闌1023；第一孔徑光闌1023作為空間濾波器，用于獲得均勻的太赫茲光束輪廓，以改善顯微影像質(zhì)量；此外，第一孔徑光闌1023作為共聚焦孔徑光闌必須足夠小，可選取亞毫米級(jí)孔徑大小以減少太赫茲輻射在第一孔徑光闌1023的功率損耗，同時(shí)保證成像分辨率；第二準(zhǔn)直透鏡1024、第二聚焦透鏡1025用于對(duì)第一孔徑光闌1023出射的太赫茲光束進(jìn)行準(zhǔn)直和聚焦；由于亞毫米級(jí)的第一孔徑光闌1023將產(chǎn)生較大的出射光束發(fā)散角，因此，第二準(zhǔn)直透鏡1024需具有較大的透鏡直徑，即第二準(zhǔn)直透鏡1024的透鏡直徑大于第一準(zhǔn)直透鏡1021的透鏡直徑，以有效收集第一孔徑光闌1023出射的太赫茲光束；第二聚焦透鏡1025除需要擁有較大直徑，即第二聚焦透鏡1025的透鏡直徑大于第一聚焦透鏡1022的透鏡直徑，還需擁有交高聚光能力，如擁有大數(shù)值孔徑，即第二聚焦透鏡1025的數(shù)值孔徑大于第一聚焦透鏡1022的數(shù)值孔徑，以將較大直徑的太赫茲光束聚焦于待測(cè)樣品上一點(diǎn)，從而移動(dòng)載物臺(tái)1031以帶動(dòng)待測(cè)樣品進(jìn)行掃描成像。需要說(shuō)明的是，第一調(diào)光透鏡組件102的結(jié)構(gòu)組成不限于此。亞毫米級(jí)指0.1毫米至1毫米。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，如圖4所示，載物架組件103還可以包括步進(jìn)電機(jī)1032和控制器1033，其中，步進(jìn)電機(jī)1032分別與載物臺(tái)1031、控制器1033連接；控制器1033用于控制步進(jìn)電機(jī)1032帶動(dòng)載物臺(tái)1031在設(shè)定方向上進(jìn)行步進(jìn)運(yùn)動(dòng)，并反饋步進(jìn)位置信息。

在本實(shí)施例中的水含量分布檢測(cè)裝置投入使用后，待測(cè)樣品放置并固定于載物臺(tái)1031上，載物臺(tái)1031需保持水平，此外，放置待測(cè)樣品的載物臺(tái)1031一般需進(jìn)行部分的挖空處理或使用太赫茲頻段內(nèi)高透射率、低吸收的材料(或者說(shuō)是使用對(duì)太赫茲頻段的透射率高于透射率閾值的材料，即滿(mǎn)足一定透射率要求或者吸收率要求的材料，其中，透射率閾值可以根據(jù)實(shí)際需要選定)，以保證入射到待測(cè)樣品的太赫茲光束可以從待測(cè)樣品底部透射出去，經(jīng)傳播到達(dá)太赫茲探測(cè)組件105，完成太赫茲透射光束的探測(cè)。

其中，步進(jìn)電機(jī)1032一般與載物臺(tái)1031機(jī)械連接，步進(jìn)電機(jī)1032一般與控制器1033電連接；控制器1033用于控制待測(cè)樣品和載物臺(tái)1031在水平和垂直方向進(jìn)行高精度步進(jìn)運(yùn)動(dòng)，數(shù)字反饋步進(jìn)位置信息，調(diào)整顯微鏡的視場(chǎng)或所需監(jiān)控的樣品區(qū)域，作為顯微鏡掃描成像的輔助機(jī)械裝置。

需要說(shuō)明的是步進(jìn)電機(jī)1032與載物臺(tái)1031的在圖4中的位置關(guān)系僅是示意性的，并不代表步進(jìn)電機(jī)1032必須位于載物臺(tái)1031的一側(cè)，在具體實(shí)現(xiàn)，可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定兩者的位置關(guān)系。

作為成像系統(tǒng)，顯微鏡的主要性能指標(biāo)就是其空間分辨率，而本實(shí)用新型實(shí)施例的水含量分布檢測(cè)裝置所使用的亞毫米級(jí)的第一孔徑光闌1023和大數(shù)值孔徑的第二聚焦透鏡1025將大大增強(qiáng)空間分辨率。由于該水含量分布檢測(cè)裝置使用掃描方式進(jìn)行二維或三維圖像的建立，該水含量分布檢測(cè)裝置的空間分辨率與步進(jìn)電機(jī)1032的掃描精度(即每次步進(jìn)的位移)有一定關(guān)系，根據(jù)奈奎斯特采樣定理，步進(jìn)電機(jī)1032的掃描精度需是顯微鏡本身空間分辨率的2倍以上，才可以保證空間分辨率的獲取，否則會(huì)降低顯微鏡原有的空間分辨率。因此，在其中一個(gè)實(shí)施例中，步進(jìn)電機(jī)1032的掃描精度為水含量分布檢測(cè)裝置的空間分辨率的兩倍以上。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，如圖5所示，第二調(diào)光透鏡組件104可以包括依次設(shè)置的第三準(zhǔn)直透鏡1041、第三聚焦透鏡1042、第二孔徑光闌1043、第一離軸拋物面鏡1044和第二離軸拋物面鏡1045；所述待測(cè)樣品透射的太赫茲光束經(jīng)第三準(zhǔn)直透鏡1041收集、準(zhǔn)直后，經(jīng)第三聚焦透鏡1042聚焦至所述第二孔徑光闌1043；第二孔徑光闌1043出射的太赫茲光束經(jīng)第一離軸拋物面鏡1044、第二離軸拋物面鏡1045投射至太赫茲探測(cè)組件105。

其中，第二調(diào)光透鏡組件104中的各光學(xué)元器件可以設(shè)置在自由空間中。第三準(zhǔn)直透鏡1041用于收集、準(zhǔn)直從待測(cè)樣品底部透射并發(fā)散的太赫茲光束，第三準(zhǔn)直透鏡1041需擁有與第二聚焦透鏡1025相同或更大的數(shù)值孔徑，即第三準(zhǔn)直透鏡1041的數(shù)值孔徑大于或者等于第二聚焦透鏡1025的數(shù)值孔徑，以最優(yōu)化檢測(cè)裝置的空間分辨率。第三聚焦透鏡1042用于將準(zhǔn)直后太赫茲光束聚焦至第二孔徑光闌1043。第二孔徑光闌1043作為共聚焦孔徑光闌，第二孔徑光闌1043的孔徑同樣需足夠小，以獲得高分辨率的圖像，可以選取與第一孔徑光闌1023相似大小的孔徑，即第二孔徑光闌1043的孔徑也為亞毫米級(jí)，以保證太赫茲光束的低功率損耗和高成像分辨率。第二孔徑光闌1043出射的太赫茲光束經(jīng)由第一離軸拋物面鏡17、第二離軸拋物面鏡18投射至太赫茲探測(cè)組件，其中第二離軸拋物面鏡18的聚焦光束和視場(chǎng)需與太赫茲探測(cè)組件105的入射錐形光束和視場(chǎng)相匹配，以保證最大化的光傳播耦合效率。

其中，第一準(zhǔn)直透鏡1031、第一聚焦透鏡1032、第二準(zhǔn)直透鏡1034、第二聚焦透鏡1035、第三準(zhǔn)直透鏡1041以及第三聚焦透鏡1042一般均為凸透鏡，在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，可以選用相同透鏡直徑的第一準(zhǔn)直透鏡1031和第一聚焦透鏡1032，相同透鏡直徑的第二準(zhǔn)直透鏡1034和第二聚焦透鏡1035，相同透鏡直徑的第三準(zhǔn)直透鏡1041和第三聚焦透鏡1042。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，如圖6所示，太赫茲探測(cè)組件105可以包括自由空間內(nèi)設(shè)置的超半球透鏡1051和測(cè)熱輻射儀1052，其中，測(cè)熱輻射儀1052放置在超半球透鏡1052背面，超半球透鏡1051用于增強(qiáng)測(cè)熱輻射儀1052的耦合效率；測(cè)熱輻射儀1052還電性連接有信號(hào)分析裝置106，信號(hào)分析裝置106用于進(jìn)行掃描成像的采集和處理。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，如圖7所示，本實(shí)用新型的水含量分布檢測(cè)裝置還可以包括信號(hào)分析裝置106。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，如圖8所示，信號(hào)分析裝置可以包括依次連接的信號(hào)放大電路1061、信號(hào)采集電路1062和圖像分析裝置1063。其中，信號(hào)放大電路1061、信號(hào)采集電路1062和圖像分析裝置1063之間的連接方式可以是電性連接。圖像分析裝置1063可采用在線(xiàn)分析和離線(xiàn)分析兩種方式。

其中，圖像分析裝置1063還可以和控制器1033連接，圖像分析裝置1063可以用于獲取控制器1033反饋的步進(jìn)位置信息，結(jié)合每個(gè)步進(jìn)位置對(duì)應(yīng)的待測(cè)樣品位置信息以及在每個(gè)步進(jìn)位置時(shí)待測(cè)樣品的被測(cè)信號(hào)獲取水含量分布圖。

此外，信號(hào)放大電路1061可以包括一鎖相放大器以及與該鎖相放大器連接的斬波器，該斬波器設(shè)置在太赫茲探測(cè)組件105之前，這里，斬波器設(shè)置在太赫茲探測(cè)組件105之前是指斬波器設(shè)置在太赫茲光速入射至太赫茲探測(cè)組件105之前的某個(gè)位置，該位置可以根據(jù)實(shí)際需要選取。其中，鎖相放大器可大幅度的抑制無(wú)用噪聲并提高檢測(cè)靈敏度，斬波器用于獲取和被測(cè)信號(hào)有相同頻率和相位關(guān)系的參考信號(hào)。

實(shí)施例二

為了便于理解本實(shí)用新型的方案，以下通過(guò)一個(gè)具體示例對(duì)本實(shí)用新型方案進(jìn)行闡述。

如圖9所示，為本實(shí)用新型的水含量分布檢測(cè)裝置在一具體示例中的組成結(jié)構(gòu)示意圖。圖9中示出了水含量分布檢測(cè)裝置的一個(gè)較佳示例的組成結(jié)構(gòu)示意圖。依據(jù)不同的考慮因素，在具體實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的水含量分布檢測(cè)裝置時(shí)，也可以對(duì)某些部件或者組件做出若干變形和改進(jìn)，以下以圖9中的水含量分布檢測(cè)裝置為例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

參見(jiàn)圖9所示，本實(shí)施例二的水含量分布檢測(cè)裝置包括太赫茲輻射裝置、第一調(diào)光透鏡組件、載物架組件、第二調(diào)光透鏡組件、太赫茲探測(cè)組件和信號(hào)分析裝置217。

其中，太赫茲輻射裝置包括已集成熱電制冷器201的量子級(jí)聯(lián)激光器202，其中熱電制冷器和量子級(jí)聯(lián)激光器是通過(guò)傳熱連接(熱耦合)；第一調(diào)光透鏡組件設(shè)置在太赫茲輻射裝置及載物架組件之間；第一調(diào)光透鏡組件包括在自由空間依次設(shè)置的第一準(zhǔn)直透鏡203、第一聚焦透鏡204、第一孔徑光闌205、第二準(zhǔn)直透鏡206及第二聚焦透鏡207的一系列光學(xué)元器件；載物架組件包括帶步進(jìn)電機(jī)的載物臺(tái)208，這里，將帶步進(jìn)電機(jī)的載物臺(tái)稱(chēng)為步進(jìn)載物臺(tái)，其中，待測(cè)樣品218放置于步進(jìn)載物臺(tái)208上，步進(jìn)載物臺(tái)208電性連接有控制器209，用于控制待測(cè)樣品218在水平和垂直方向進(jìn)行高精度步進(jìn)運(yùn)動(dòng)和掃描成像；第二調(diào)光透鏡組件設(shè)置在載物架組件及太赫茲探測(cè)組件之間；第二調(diào)光透鏡組件包括自由空間設(shè)置的第三準(zhǔn)直透鏡210、第三聚焦透鏡211、第二孔徑光闌212、第一離軸拋物面鏡213及第二離軸拋物面鏡214的一系列光學(xué)元器件；太赫茲探測(cè)組件包括自由空間設(shè)置的超半球透鏡215和測(cè)熱輻射儀216，其中測(cè)熱輻射儀放置在超半球透鏡背面并且電性連接有信號(hào)分析裝置217。

其中，信號(hào)分析裝置217可包括信號(hào)放大電路、信號(hào)采集電路、圖像分析裝置；其中信號(hào)放大模塊、信號(hào)采集模塊和圖像分析裝置電性連接；圖像分析裝置可采用在線(xiàn)分析和離線(xiàn)分析兩種方式。信號(hào)分析裝置中，信號(hào)放大電路可以包括一鎖相放大器，可大幅度的抑制無(wú)用噪聲并提高檢測(cè)靈敏度；該鎖相放大器需連接一斬波器，此斬波器需設(shè)置在太赫茲探測(cè)組件之前，從而獲取和被測(cè)信號(hào)有相同頻率和相位關(guān)系的參考信號(hào)。

該具體示例中的水含量分布檢測(cè)裝置利用了共聚焦顯微鏡原理，大幅度的提高了太赫茲成像的空間分辨率，可推廣到太赫茲成像的其他應(yīng)用領(lǐng)域包括醫(yī)學(xué)成像、材料檢測(cè)等。另一方面，使用共聚焦太赫茲掃描顯微鏡對(duì)樣品進(jìn)行水平和垂直方向的掃描，可以獲得樣品的三維水含量分布的結(jié)構(gòu)示意圖，從而利用病理組織學(xué)的方法對(duì)組織的病變程度進(jìn)行分析，避免傳統(tǒng)病理學(xué)中組織切片的繁瑣程序，提高了水含量測(cè)定的靈敏度和準(zhǔn)確性。

將上述本實(shí)用新型實(shí)施例中水含量分布檢測(cè)裝置的應(yīng)用在生物組織分析、材料檢測(cè)中，可以具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

具體地，在生物組織分析中，可以將待測(cè)樣品放到載物臺(tái)1031上，通過(guò)控制載物臺(tái)1031在水平方向和垂直方向移動(dòng)，可以完成對(duì)待測(cè)樣品的三維掃描，獲得待測(cè)樣品三維水含量分布圖，根據(jù)三維水含量分布圖中各點(diǎn)的水含量值以及病理組織學(xué)的方法對(duì)組織的病變程度進(jìn)行分析。例如，可以查詢(xún)待測(cè)樣品中水含量值處于某一設(shè)定區(qū)間的區(qū)域，對(duì)該區(qū)域內(nèi)的各點(diǎn)的水含量值取平均值，根據(jù)該平均值以及預(yù)設(shè)的病變程度和水含量值的對(duì)應(yīng)關(guān)系確定相應(yīng)組織的病變程度。其中，設(shè)定區(qū)間可以根據(jù)實(shí)際需要選取。這種方式，可以避免傳統(tǒng)病理學(xué)中組織切片的繁瑣程序，提高了水含量測(cè)定的靈敏度和準(zhǔn)確性。

具體地，在材料檢測(cè)中，可以將待測(cè)樣品放到載物臺(tái)1031上，通過(guò)控制載物臺(tái)1031在水平方向和垂直方向移動(dòng)，可以完成對(duì)待測(cè)樣品的三維掃描，獲得待測(cè)樣品三維水含量分布圖，根據(jù)預(yù)設(shè)的材料類(lèi)型與水含量值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，查詢(xún)與三維水含量分布圖中各點(diǎn)的水含量值相匹配的材料類(lèi)型。

上述實(shí)施例中所述的“水平”、“垂直”僅是互為相對(duì)概念或是以裝置的正常使用狀態(tài)為參考的，而不應(yīng)該認(rèn)為是具有限制性的。

需要說(shuō)明的是，當(dāng)一個(gè)元件被稱(chēng)為“連接”另一個(gè)元件，根據(jù)需要，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者間接連接至該另一個(gè)元件上。術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”、“第四”僅用于描述目的，而不能理解為指示或者暗示相對(duì)重要性。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書(shū)記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)實(shí)用新型專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。