CN110223898B

CN110223898B - 一种多用途太赫兹波电子发生器

Info

Publication number: CN110223898B
Application number: CN201910527170.8A
Authority: CN
Inventors: 刘全学; 乜云峰; 刘恒灼; 佟延; 侯文豪
Original assignee: Tianjin Zhongan Information Industry Group Co ltd
Current assignee: Henan Jingpin New Material Technology Co ltd
Priority date: 2019-06-18
Filing date: 2019-06-18
Publication date: 2021-07-30
Anticipated expiration: 2039-06-18
Also published as: CN110223898A

Abstract

本发明公开了一种多用途太赫兹波电子发生器，包括逻辑单元、基波单元、均衡电路、放大器和辐射器基波单元，包括若干个并联设置的基波模块，逻辑单元控制各基波模块发射出太赫兹基波，太赫兹基波传输到均衡电路，均衡电路对接收到的太赫兹基波进行调理得到复合太赫兹波，复合太赫兹波传输给放大器，放大器对接收到的复合太赫兹波进行放大得到放大太赫兹波，放大太赫兹波传输到辐射器，辐射器将放大太赫兹波辐射给待处理对象。本发明：1、能耗低；2、输出能量强，穿透力强；3、输出可以控制，易于调整、随时调整到与处理对象相符的复合波；4、性能稳定，寿命长；5、应用广泛；6、本发明的太赫兹辐照大型设备与其他具有明显成本优势。

Description

一种多用途太赫兹波电子发生器

技术领域

本发明属于太赫兹发生设备技术领域，具体涉及一种多用途太赫兹波电子发生器。

背景技术

太赫兹波介于毫米波与红外光两者之间，对应的波长从3mm到300μm，通常是指频率从100GHz到10THz的宽频谱电磁波。近年来，由于THz波在太赫兹理疗、太赫兹辐照加工、太赫兹辐照保鲜、太赫兹辐照除味、太赫兹辐照除甲醛、太赫兹辐照除垃圾焚烧炉的二恶英、太赫兹辐照催化化学反应、太赫兹辐照内燃机减排节能、太赫兹产品开发等领域具有广阔的应用前景；THz源就成为了THz发展的一个主要限制因素。

理论上太赫兹波可以由远红外发射原理获得，也可以由超高频无线电原理获得。而现有的太赫兹辐照设备都是用太赫兹材料加热获得，其中混有大量的红外线，有些东西材料不宜使用这种辐照器，比如蔬菜。并且这类设备能耗也很高。

发明内容

针对上述现有技术中描述的不足，本发明提供一种多用途太赫兹波电子发生器。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种多用途太赫兹波电子发生器，包括逻辑单元、基波单元、均衡电路、放大器和辐射器；所述基波单元，包括若干个并联设置的基波模块，逻辑单元控制各基波模块发射出太赫兹基波，太赫兹基波传输到均衡电路，均衡电路对接收到的太赫兹基波进行调理得到复合太赫兹波，复合太赫兹波传输给放大器，放大器对接收到的复合太赫兹波进行放大得到放大太赫兹波，放大太赫兹波传输到辐射器，辐射器将放大太赫兹波辐射给待处理对象。此处的太赫兹波电子发生器针对的是多频段产品，是可以合成复合波，复合波与被处理对象的吸收频谱对应，便可达到最佳处理效果。

一种多用途太赫兹波电子发生器，包括逻辑单元、基波模块、放大器和辐射器；逻辑单元控制基波模块发射出太赫兹基波，太赫兹基波经放大器放大后传输给辐射器，辐射器辐射给待处理对象。此处的太赫兹波电子发生器针对的是单频段产品。

无论是单频段产品还是多频段产品，所述逻辑单元，包括单片机或GAL逻辑芯片。可以有操作界面，也可以没有。还可以联动控制、远程控制和受命于上位电脑，此时需要有足够的通讯能力。逻辑单元控制每个基波模块输出的频率和电平。

所述基波模块，包括驱动器、BAW滤波器、电荷泵、电光子跃迁模块和谐振腔；逻辑单元通过驱动器控制电荷泵的启闭，外部电源经BAW滤波器和电荷泵给电光子跃迁模块供电，电光子跃迁模块内产生的电子束传输到谐振腔内形成稳定的太赫兹基波。

基波模块受控的驱动器，驱动器控制电荷泵的载流子数量，BAW滤波器受控于电荷泵给出相应的激发载流子，继而激发原子返回能量较低的激发态，产生电子跃迁，发出光子光子在谐振腔里形成稳定的太赫兹基波。

具体地，所述电光子跃迁模块，包括电子枪、脉冲偏转线圈、电子束、阳极、跃迁腔；跃迁腔与谐振腔连通，且电子枪和脉冲偏转线圈安装在跃迁腔内，且脉冲偏转线圈之间构成选频电场；阳极安装在谐振腔内壁；电子枪经电荷泵和滤波器与外部电源经BAW连接，电子枪发射电子束到脉冲偏转线圈构成的选频电场内，选频后的电子束进入谐振腔谐振后被阳极接收形成太赫兹基波。

并且本发明中的多用途太赫兹波电子发生器应用于太赫兹辐照产品的生产加工、保鲜、除味、除有害气体、汽车减排节能、催化化学反应、理疗设备、医疗设备等。譬如可用于太赫兹理疗、太赫兹辐照加工、太赫兹辐照保鲜、太赫兹辐照除味、太赫兹辐照除甲醛、太赫兹辐照除垃圾焚烧炉的二恶英、太赫兹辐照催化化学反应、太赫兹辐照汽车减排节能、太赫兹产品开发等领域。

本发明的多用途太赫兹波电子发生器对比现有热激发设备具备下述有益效果：1、能耗低，只有加热式的1%；2、输出能量强，穿透力强；3、输出可以控制，易于调整、随时调整到与处理对象相符的复合波；4、性能稳定，寿命长；5、应用广泛，家庭、实验室、生产线、环境保护、交通运输、健康医疗等；6、使用本发明的太赫兹辐照大型设备与其他太赫兹获取方案相比具有明显成本优势。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1的原理图。

图2为实施例2的原理图。

图3为本发明基波模块的原理图。

图4为本发明电光子跃迁模块的示意图。

图5为实施例3的结构示意图。

图6为实施例4的结构示意图。

图7为实施例5的结构示意图。

图8为实施例6的结构示意图。

图9为实施例7的结构示意图。

附图标记说明：1-逻辑单元，2-基波模块，3-均衡电路，4-放大器，5-辐射器，6-驱动器，7-BAW滤波器，8-电荷泵，9-电子跃迁模块，10-谐振腔，11-传送带，12-被辐照处理产品，13-涵道试辐射器，14-信号线，15-太赫兹波发生器主机，16 -箱型辐射器，17–片形辐射器，18-上盖，19-理疗仪本体，20 –软片辐射器，21-定时开关，22-电平设定开关，23-冰箱冷藏室，24-燃料箱，25-燃料泵，26-空气入口，27-空气微观整齐排列，28-激活的空气微观混乱无序，29-太赫兹波，30-空气滤清器外壳，31-空气滤芯，32-过滤后的空气无序，33-内燃机燃烧室， 34-激活的空气与燃料，35-电子枪，36-脉冲偏转线圈，37-电子束，38-阳极，39-跃迁腔。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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付出创造性劳动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。

实施例1：如图1所示，一种多用途太赫兹波电子发生器，包括逻辑单元1、基波单元2、均衡电路3、放大器4和辐射器5；所述基波单元，包括若干个并联设置的基波模块，逻辑单元1控制各基波模块发射出太赫兹基波，太赫兹基波传输到均衡电路3，均衡电路3对接收到的太赫兹基波进行调理得到复合太赫兹波，复合太赫兹波传输给放大器4，放大器4对接收到的复合太赫兹波进行放大得到放大太赫兹波，放大太赫兹波传输到辐射器5，辐射器5将放大太赫兹波辐射给待处理对象。

具体地，所述逻辑单元1，包括单片机或GAL逻辑芯片。可以有操作界面，也可以没有。还可以联动控制、远程控制和受命于上位电脑，此时需要有足够的通讯能力。逻辑单元控制每个基波模块输出的频率和电平。

所述基波模块，如图3所示，包括驱动器6、BAW滤波器7、电荷泵8、电光子跃迁模块9和谐振腔10；逻辑单元1通过驱动器6控制电荷泵8的启闭，外部电源经BAW滤波器7和电荷泵8给电光子跃迁模块9供电，电光子跃迁模块9内产生的电子束传输到谐振腔10内形成稳定的太赫兹基波。

所述电光子跃迁模块9，如图4所示，包括电子枪35、脉冲偏转线圈36、电子束37、阳极38、跃迁腔39；跃迁腔39与谐振腔10连通，且电子枪35和脉冲偏转线圈36安装在跃迁腔39内，且脉冲偏转线圈36之间构成选频电场；阳极38安装在谐振腔10内壁；电子枪35经电荷泵8和滤波器7与外部电源经BAW连接，电子枪35发射电子束37到脉冲偏转线圈36构成的选频电场内，选频后的电子束进入谐振腔10谐振后被阳极38接收形成太赫兹基波。

本发明输出频率可以设置、组合；输出频率可以被设置成1~7个不同频段，分别是2.3x10¹¹、5.5x10¹¹、1.1x10¹²、2.3x10¹²、5.5x10¹²、1.1x10¹³、2.3x10¹³ Hz；输出电平可以预设和程序控制；可以使用110VAC、220VAC、5VDC、12VDC、24VDC中的一种电源或同时使用其中的几种电源供电。

实施例2：一种多用途太赫兹波电子发生器，如图2所示，包括逻辑单元1、基波模块、放大器4和辐射器5；逻辑单元1控制基波模块发射出太赫兹基波，太赫兹基波经放大器4放大后传输给辐射器5，辐射器辐射给待处理对象，其余均与实施例1相同。

实施例3：一种太赫兹辐照生产线，如图4所示，包括太赫兹波电子发生器15、传送带11、涵道式辐射器13、信号线14；太赫兹波电子发生器15经信号线14与涵道式辐射器13连接，涵道式辐射器13罩设在传送带11上，待处理对象12放置在传送带11。

本发明多用途太赫兹波电子发生器在辐照生产线上包括以下特征：

1、被处理材料可以放在纸、塑料、金属包装内，不影响处理效果；

2、太赫兹辐射对人体无害，因此辐射器无需防护；

3、传送带如果是金属材质的，也需要用新号线连接到太赫兹波发生器主机；

4、传送带的运行速度、太赫兹波发生器主机的输出频带和电平，均可以调整，以适应不同的被处理材料；

5、传送带的尺寸依据被处理材料的包装进行设计，保证运行通畅；

6、为了应对大的产量，可以将多个生产线串联使用；

7、涵道试辐射器的高度可调，以适应不同的被处理材料的包装。

太赫兹辐照生产线可以批量加工生产太赫兹辐照材料、对胶涂料减毒除味、太赫兹改性燃油、太赫兹改性机油、食材减农残、食材消毒、食材保鲜等。

实施例4：一种小型太赫兹辐照设备，如图5所示，包括信号线14、太赫兹波电子发生器15、箱型辐射器16；太赫兹波电子发生器15经信号线14与箱型辐射器16连接，待处理对象12放置在箱型辐射器16内。

本发明多用途太赫兹波电子发生器在小型辐照设备上包括以下特征：

1、太赫兹波发生器主机与箱型辐射器可以合体成一个完整设备。

2、小型辐照设备可以用于工厂、实验室、航天、医院、会所、家庭等场合。

3、太赫兹波发生器主机的输出频带和电平和工作时间可以调整或设置。

4、小型辐照设备可以小批量生产或处理太赫兹辐照材料、对胶涂料减毒除味、太赫兹改性燃油、太赫兹改性机油、食材减农残、食材消毒、食材药品保鲜、酒类熟成等。

5、小型辐照设备可以为生产线的参数提供依据。

6、小型辐照设备可以放置在公共场所进行电影院立体眼镜消毒等公共服务，这种设备可以连接自动收费装置。

7、根据使用环境开门方式可以在上面、侧面、旋转门等，门开可以与主机联动。

小型辐照设备结构简单，成本低廉，效果明显。

小型辐照设备应用范围十分广泛，保鲜能力有望替代冰箱，节能效果显著。

实施例5：一种太赫兹理疗仓，如图6所示，包括信号线14、太赫兹波电子发生器15、片形辐射器17；太赫兹波电子发生器15经信号线14与片形辐射器17连接，太赫兹波电子发生器15安在理疗仪本体19内，片形辐射器17安在上盖18的下端面。

本发明多用途太赫兹波电子发生器在太赫兹理疗仓上包括以下特征：

1、太赫兹波发生器主机内置于或外置于设备主体；

2、太赫兹理疗仓上有开关机、电平设置、输出频带调整机构；

3、太赫兹理疗仓可以是坐式的、也可以是卧式的，上盖可以是整体上翻的，也可以是分节滑动的；

4、可以用医院、会所、度假村、家庭等场合，可以连接自动收费装置。

太赫兹理疗仓可以治病也可以防病。从风湿、月经不调直到癌症晚期，几乎可以治愈大多数肌肉、骨骼、免疫、内脏系统疾病。具有强身健体、保健预防、养神安眠等功效，可迅速脱离亚健康。

实施例6：一种便携式太赫兹理疗仪，如图7所示，包括信号线14、太赫兹波电子发生器15、软片辐射器20；太赫兹波电子发生器15经信号线14与软片辐射器20连接，软片辐射器20贴在待处理对象上，且在太赫兹波电子发生器15上设有定时开关21和电平设定开关22。

本发明多用途太赫兹波电子发生器在太赫兹理疗仪上包括以下特征：

1、太赫兹波发生器主机与软片辐射器用电缆连接；

2、一个设备可以提供不同尺寸的辐射器，以便于不同部位的治疗；

3、太赫兹波发生器主机上有定时器、电平设定；

4、可以配备便携包，也可以在主机上预留存放发生器和电缆的盒子，使太赫兹理疗仪整机更容易携带；

5、太赫兹理疗仪适用于医院、会所、家庭等场合。

太赫兹理疗仪可以治疗很多疾病：从风湿、月经不调直到癌症晚期，几乎可以治愈大多数肌肉、骨骼、免疫、内脏系统疾病。更适合于病症部位明确的疾病。太赫兹理疗仪可以按穴位理疗，例如脚下反射区较多，直接把脚踩在辐射器上即可。

实施例7：一种太赫兹保鲜冰箱，如图8所示，包括信号线14、太赫兹波电子发生器15、片形辐射器17；太赫兹波电子发生器15经信号线14与片形辐射器17连接，片形辐射器17贴附在冰箱冷藏室23内。

本发明多用途太赫兹波电子发生器在冰箱保鲜包括以下特征：

1、片形辐射器贴在冰箱冷藏室的内壁上，通过信号线与太赫兹波发生器主机连接；

2、太赫兹波发生器主机安放在冰箱背面合适的地方；

3、信号线穿透后壁连接冰箱内外的辐射器和主机，穿线后孔用发泡剂填充；

4、根据冰箱尺寸，辐射器可以多于一个；

5、辐射器可以在生产冰箱的的时候安置在内胆后面，辐射器可以粘贴且不会发热

6、太赫兹保鲜冰箱可以用于商场、面包店、医院、家庭等场合。

太赫兹波电子发生器在冰箱保鲜的作用，同时有杀菌、除味、长效保鲜的作用。本发明可以杀灭空气中漂浮的霉菌孢子，明显减少霉菌浓度、减缓霉菌的蔓延速度。金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率>90%。

实施例8：一种太赫兹减排汽车，如图9所示，包括信号线14、太赫兹波电子发生器15、片形辐射器17、燃料箱24、燃料泵25，空气入口26，空气微观整齐排列27，激活的空气微观混乱无序28，太赫兹波29，空气滤清器外壳30，空气滤芯31，过滤后的空气无序32，内燃机燃烧室33，激活的空气与燃料34等；太赫兹波电子发生器15经信号线14与片形辐射器17连接，片形辐射器17贴在燃料箱24和空气滤清器外壳30。

本发明多用途太赫兹波电子发生器在汽车减排方面的应用包括以下特征：

1、片形辐射器贴在燃料箱、空滤外壳上，通过信号线与太赫兹波发生器主机连接；

2、发动机燃烧室附近也通过通过信号线与太赫兹波发生器主机连接；

3、空滤外壳如果不平整，很难粘贴，可改用软辐射器，捆在进气管上；

4、辐射器固定在汽油、乙醇汽油、柴油箱底部，但对于液化器箱固定在顶部；

5、对应不同的燃料，太赫兹波电子发生器有专用的频带。

6、辐射器还可以放置在驾驶室里，去除异味和分解甲醛和苯等有害物质，辐射器通过信号线与太赫兹波发生器；

7、还可以再将一个软辐射器放置到驾驶座椅，可缓解驾驶员疲劳，同时有保健作用。

太赫兹波电子发生器发出适合氧气和燃料分子的太赫兹波，分别与燃料和空气分子产生共振作用，激活了氧气和燃料分子。被激活的分子排列混乱，分子团更小，燃料和氧气更能充分混合，使得汽油等燃料更完全燃烧。进而减低尾气有害物质的含量，进而达到减排、节能、提升动力的目的。实车测试总结表如下：

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种多用途太赫兹波电子发生器，其特征在于：包括逻辑单元（1）、基波单元（2）、均衡电路（3）、放大器（4）和辐射器（5）；所述基波单元，包括若干个并联设置的基波模块，逻辑单元（1）控制各基波模块发射出太赫兹基波，太赫兹基波传输到均衡电路（3），均衡电路（3）对接收到的太赫兹基波进行调理得到复合太赫兹波，复合太赫兹波传输给放大器（4），放大器（4）对接收到的复合太赫兹波进行放大得到放大太赫兹波，放大太赫兹波传输到辐射器（5），辐射器（5）将放大太赫兹波辐射给待处理对象；

所述基波模块，包括驱动器（6）、BAW滤波器（7）、电荷泵（8）、电光子跃迁模块（9）和谐振腔（10）；逻辑单元（1）通过驱动器（6）控制电荷泵（8）的启闭，外部电源经BAW滤波器（7）和电荷泵（8）给电光子跃迁模块（9）供电，电光子跃迁模块（9）内产生的电子束传输到谐振腔（10）内形成稳定的太赫兹基波；

所述电光子跃迁模块（9），包括电子枪（35）、脉冲偏转线圈（36）、电子束（37）、阳极（38）、跃迁腔（39）；跃迁腔（39）与谐振腔（10）连通，且电子枪（35）和脉冲偏转线圈（36）安装在跃迁腔（39）内，且脉冲偏转线圈（36）之间构成选频电场；阳极（38）安装在谐振腔（10）内壁；电子枪（35）经电荷泵（8）和BAW滤波器（7）与外部电源连接，电子枪（35）发射电子束（37）到脉冲偏转线圈（36）构成的选频电场内，选频后的电子束进入谐振腔（10）谐振后被阳极（38）接收形成太赫兹基波。

2.一种多用途太赫兹波电子发生器，其特征在于：包括逻辑单元（1）、基波模块、放大器（4）和辐射器（5）；逻辑单元（1）控制基波模块发射出太赫兹基波，太赫兹基波经放大器（4）放大后传输给辐射器（5），辐射器辐射给待处理对象；

3.根据权利要求1或2所述的多用途太赫兹波电子发生器，其特征在于：所述逻辑单元（1），包括单片机或GAL逻辑芯片。

4.根据权利要求3所述的多用途太赫兹波电子发生器应用于太赫兹辐照产品的生产加工。

5.根据权利要求3所述的多用途太赫兹波电子发生器应用于保鲜、除味、除有害气体、汽车减排节能、催化化学反应、理疗。