KR20230021325A - Experimental device for terahertz band research - Google Patents

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KR20230021325A KR1020210103065A KR20210103065A KR20230021325A KR 20230021325 A KR20230021325 A KR 20230021325A KR 1020210103065 A KR1020210103065 A KR 1020210103065A KR 20210103065 A KR20210103065 A KR 20210103065A KR 20230021325 A KR20230021325 A KR 20230021325A
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Abstract

The present invention relates to an experimental device for a terahertz band research, which is able to control the humidity in the atmosphere without needing a larger apparatus, effectively analyze radio wave characteristics such as atmospheric attenuation, which are different in accordance with the frequency which may occur while a terahertz wave passes through the atmosphere, and simply analyze which toxic gas reacts at a specific frequency of the terahertz band, comprising: a terahertz wave generation unit generating and outputting terahertz waves of various frequencies for an experiment; a concentration unit concentrating the terahertz waves generated by the terahertz wave generation unit; a path extension unit extending a reaction path of the terahertz waves incident from the concentration unit; and a terahertz wave reception unit receiving the terahertz waves discharged from the path extension unit.

Description

테라헤르츠 대역 연구용 실험장치{Experimental device for terahertz band research}Experimental device for terahertz band research}

본 발명은 테라헤르츠 대역 연구용 실험장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 테라헤르츠파가 대기를 통과하면서 발생할 수 있는 주파수에 따라 다른 대기 감쇠 등의 전파특성을 효과적으로 분석할 수 있고 테라헤르츠 대역의 특정 주파수에서 어느 독성가스가 반응하는지를 간단히 분석할 수 있는 테라헤르츠 대역 연구용 실험장치에 관한 것이다.The present invention relates to an experimental device for research in the terahertz band, and more particularly, can effectively analyze radio wave characteristics, such as atmospheric attenuation, which vary according to frequencies that can occur while passing through the atmosphere of a terahertz wave, and can be used to analyze specific frequencies in the terahertz band. It is about an experimental device for terahertz band research that can simply analyze which toxic gas reacts in

테라헤르츠 대역은 전자파 스펙트럼에서 밀리미터파 대역과 원적외선 대역의 중간에 위치하는 0.1THz ~ 10THz 사이의 주파수이다.The terahertz band is a frequency between 0.1 THz and 10 THz located in the middle of the millimeter wave band and the far-infrared ray band in the electromagnetic spectrum.

이러한 테라헤르츠파 대역은 의학, 의공학, 생화학, 식품공학, 공해감시 및 보안 검색 등의 산업에 점차 확장되며 중요성이 날로 증대되고 있다.These terahertz wave bands are gradually expanding and increasing in importance in industries such as medicine, biomedical engineering, biochemistry, food engineering, pollution monitoring and security screening.

또한, 테라헤르츠 대역에서는 전송할 수 있는 정보량을 매우 크게 할 수 있으므로 6세대 이동통신에 이용하기 위한 연구도 진행되고 있다.In addition, since the amount of information that can be transmitted can be very large in the terahertz band, research is being conducted for use in 6th generation mobile communication.

그리고 테라헤르츠 대역에서는 주파수 특성상 경로 감쇠가 매우 크고 수증기 등 대기의 수분에 강하게 흡수되는 특성이 있다.In addition, in the terahertz band, path attenuation is very large due to frequency characteristics, and moisture in the atmosphere such as water vapor is strongly absorbed.

이에 보다 효과적인 연구 수행을 위해서는 고감도의 실험장치가 요구되나 이 경우 장치가 매우 커지는 문제가 있다.Therefore, a highly sensitive experimental device is required for more effective research, but in this case, there is a problem in that the device becomes very large.

이에 본 출원인들은 간단한 구조의 소형화된 실험장치로 테라헤르츠 대역의 대기상관성 연구뿐만 아니라 독성 가스 연구도 함께 수행하고자 본 발명을 안출하게 되었다.Accordingly, the applicants of the present invention devised the present invention to perform not only atmospheric correlation research in the terahertz band but also toxic gas research with a miniaturized experimental device having a simple structure.

등록특허공보 제10-1606785호(2016. 03. 28. 공고)Registered Patent Publication No. 10-1606785 (Announced on March 28, 2016)

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 장치의 대형화가 필요없이 대기 중의 습도를 조절하여 테라헤르츠파가 대기를 통과하면서 발생할 수 있는 주파수에 따라 다른 대기 감쇠 등의 전파특성을 효과적으로 분석할 수 있고 테라헤르츠 대역의 특정 주파수에서 어느 독성가스가 반응하는지를 간단히 분석할 수 있는 테라헤르츠 대역 연구용 실험장치를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to effectively analyze the propagation characteristics such as different atmospheric attenuation according to the frequency that can occur while the terahertz wave passes through the air by adjusting the humidity in the air without the need to enlarge the device, and It is to provide an experimental device for terahertz band research that can simply analyze which toxic gas reacts at a specific frequency of the band.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 테라헤르츠 대역 연구용 실험장치는, 실험을 위한 다양한 주파수의 테라헤르츠파를 생성하여 출력하는 테라헤르츠파 발생부; 상기 테라헤르츠파 발생부에 생성된 테라헤르츠파를 집광시키는 집속부; 상기 집속부로부터 입사된 테라헤르츠파의 반응 경로를 확장시키는 경로확장부; 및 상기 경로확장부로부터 출사된 테라헤르츠파를 수신하는 테라헤르츠파 수신부;를 포함한다.In order to solve the above problems, an experimental apparatus for terahertz band research of the present invention includes a terahertz wave generator for generating and outputting terahertz waves of various frequencies for experimentation; a focusing unit condensing the terahertz waves generated by the terahertz wave generating unit; a path extension unit extending a reaction path of the terahertz wave incident from the focusing unit; and a terahertz wave receiver receiving the terahertz wave emitted from the path extension unit.

또한 본 발명의 테라헤르츠 대역 연구용 실험장치는, 상기 집속부가 상기 테라헤르츠파 발생부에서 생성된 테라헤르츠파를 집광하여 1차적으로 반사시키는 포물경과 상기 포물경에서 반사된 테라헤르츠파를 다시 반사시켜 경로확장부로 입사시키는 평면경으로 이루어진다.In addition, in the experimental device for terahertz band research of the present invention, the focusing unit collects and primarily reflects the terahertz waves generated by the terahertz wave generation unit, and reflects the terahertz waves reflected from the parabolic mirror again. It consists of a flat mirror that enters the path expansion part.

또한 본 발명의 테라헤르츠 대역 연구용 실험장치는, 상기 경로확장부가 상하부가 개구되되 소정 외경, 높이 및 두께를 갖는 원통형으로 이루어지는 바디와, 상기 바디를 관통하는 다수의 결합홀과, 상기 결합홀에 결합되는 다수의 미러결합체 및 테프론 마개를 포함한다.In addition, in the experiment apparatus for terahertz band research of the present invention, the path extension part includes a cylindrical body having upper and lower openings and having a predetermined outer diameter, height, and thickness, a plurality of coupling holes penetrating the body, and coupled to the coupling holes. It includes a plurality of mirror assemblies and Teflon stoppers.

또한 본 발명의 테라헤르츠 대역 연구용 실험장치는, 상기 미러결합체가 틸팅 기능을 포함하여 반사 각도를 조정할 수 있는 구조로 구성되고, 상기 결합홀에 삽입 결합되는 결합몸체와 상기 결합몸체의 단부에 구비된 반사경으로 이루어진다.In addition, the experimental device for terahertz band research of the present invention has a structure in which the reflection angle can be adjusted by including a tilting function in the mirror assembly, and a coupling body inserted into the coupling hole and provided at an end of the coupling body made up of reflectors.

또한 본 발명의 테라헤르츠 대역 연구용 실험장치는, 상기 반사경이 설치 위치에 따라 평면반사경과 구면반사경이 선택적으로 구성되고, 테라헤르츠파가 반복 반사되어 최종적으로 반사되는 곳에 구면반사경이 구비되며, 나머지 반사되는 곳은 모두 평면반사경이 구비된다.In addition, in the experiment apparatus for terahertz band research of the present invention, a flat reflector and a spherical reflector are selectively configured according to the installation position of the reflector, the spherical reflector is provided where the terahertz wave is repeatedly reflected and finally reflected, and the remaining reflections All places are provided with flat reflectors.

또한 본 발명의 테라헤르츠 대역 연구용 실험장치는, 상기 테프론 마개가 테라헤르츠파가 입사되는 결합홀에 결합된 제1 테프론 마개와, 테라헤르츠파가 출사되는 결합홀에 결합된 제2 테프론 마개로 이루어진다.In addition, the experimental device for terahertz band research of the present invention includes a first Teflon stopper coupled to a coupling hole through which the terahertz wave is incident, and a second Teflon stopper coupled to a coupling hole through which the terahertz wave is emitted. .

또한 본 발명의 테라헤르츠 대역 연구용 실험장치는, 상기 경로확장부가 상기 바디에 착탈 가능한 구조로 구성되되 상기 바디에 부착된 상태에서 바디의 하부를 밀폐하고, 다수의 체결공을 통해 광학테이블에 연결 고정되는 바닥재를 포함한다.In addition, in the experimental device for terahertz band research of the present invention, the path extension part has a detachable structure from the body, and seals the lower part of the body while attached to the body, and is connected to and fixed to the optical table through a plurality of fastening holes. Including the flooring material to be

또한 본 발명의 테라헤르츠 대역 연구용 실험장치는, 상기 바닥재에 밀폐된 바디 내부의 습도를 조절하기 위한 가습장치가 더 구비되며, 상기 바닥재의 일측에 습도 센서가 구비되고, 상기 습도 센서의 신호값은 습도 컨트롤러에서 비교 판단되어 상기 가습장치가 원하는 습도로 제어되도록 한다.In addition, the experimental device for terahertz band research of the present invention further includes a humidifier for controlling humidity inside the body sealed in the flooring material, and a humidity sensor is provided on one side of the flooring material, and the signal value of the humidity sensor is The humidity controller compares and determines the humidity so that the humidifier is controlled to a desired humidity.

또한 본 발명의 테라헤르츠 대역 연구용 실험장치는, 상기 경로확장부가 상기 바디에 착탈 가능한 구조로 구성되되 투명 재질로 이루어지고, 일측에 특정 기체의 유입 유출이 가능하도록 복수의 가스라인이 구비된 커버를 포함한다.In addition, the experiment apparatus for terahertz band research of the present invention has a structure in which the path extension part is detachable from the body, made of a transparent material, and equipped with a plurality of gas lines on one side to allow inflow and outflow of a specific gas. include

또한 본 발명의 테라헤르츠 대역 연구용 실험장치는, 상기 테라헤르츠파 발생부의 일단과 상기 테라헤르츠파 수신부의 일단에 혼 안테나가 각각 구비된다.In addition, in the experiment apparatus for terahertz band research of the present invention, a horn antenna is provided at one end of the terahertz wave generator and one end of the terahertz wave receiver, respectively.

본 발명의 테라헤르츠 대역 연구용 실험장치에 의하면, 장치의 대형화가 필요없이 대기 중의 습도를 조절하여 테라헤르츠파가 대기를 통과하면서 발생할 수 있는 주파수에 따라 다른 대기 감쇠 등의 전파특성을 효과적으로 분석할 수 있다.According to the experimental device for terahertz band research of the present invention, it is possible to effectively analyze the propagation characteristics such as different atmospheric attenuation according to the frequency that can occur while terahertz waves pass through the air by adjusting the humidity in the air without the need to enlarge the device. there is.

또한 본 발명의 테라헤르츠 대역 연구용 실험장치에 의하면, 동일한 장치를 이용하여 테라헤르츠 대역의 특정 주파수에서 어느 독성가스가 반응하는지를 간단히 분석할 수 있다.In addition, according to the experimental device for terahertz band research of the present invention, it is possible to simply analyze which toxic gas reacts at a specific frequency in the terahertz band using the same device.

또한 본 발명의 테라헤르츠 대역 연구용 실험장치에 의하면, 위와 같이 간단하면서 소형화된 실험장치로 테라헤르츠 대역의 연구를 수행할 수 있으므로 장치의 효용성이 크게 증대된다.In addition, according to the experiment apparatus for terahertz band research according to the present invention, since research in the terahertz band can be performed with a simple and miniaturized experiment apparatus as described above, the effectiveness of the apparatus is greatly increased.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 테라헤르츠 대역 연구용 실험장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 테라헤르츠 대역 연구용 실험장치에서 경로확장부의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 테라헤르츠 대역 연구용 실험장치에서 도 1의 AA'선에 따른 경로확장부의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 테라헤르츠 대역 연구용 실험장치의 경로확장부에서 테라헤르츠파의 반사 순서와 진행 경로를 설명하기 위한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 테라헤르츠 대역 연구용 실험장치의 경로확장부에서 바닥재의 다른 실시예이다.1 is a block diagram of an experimental apparatus for terahertz band research according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of a path extension unit in an experimental apparatus for terahertz band research according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a path extension part taken along line AA′ of FIG. 1 in an experimental device for terahertz band research according to an embodiment of the present invention.
4 is a configuration diagram for explaining the reflection order and propagation path of terahertz waves in the path extension unit of the experimental apparatus for terahertz band research according to an embodiment of the present invention.
5 is another embodiment of a flooring material in a path extension unit of an experimental apparatus for terahertz band research according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1을 참조하면, 본 발명의 테라헤르츠 대역 연구용 실험장치는 광학테이블(T), 테라헤르츠파 발생부(100), 집속부(200), 경로확장부(300), 테라헤르츠파 수신부(400) 및 분석부(500)로 이루어진다.Referring to FIG. 1, the experimental apparatus for terahertz band research of the present invention includes an optical table (T), a terahertz wave generator 100, a focusing unit 200, a path extension unit 300, and a terahertz wave receiver 400. ) and an analysis unit 500.

이하, 각 구성별로 본 발명의 구체적인 내용을 설명한다.Hereinafter, specific contents of the present invention will be described for each configuration.

상기 광학테이블(T)은 상기 테라헤르츠파 발생부(100), 집속부(200), 경로확장부(300) 및 테라헤르츠파 수신부(400)를 소정 위치에 고정하기 위한 구성으로서, 표면에 다수의 결합공(h)이 구비되어 있다.The optical table T is configured to fix the terahertz wave generating unit 100, the focusing unit 200, the path extending unit 300, and the terahertz wave receiving unit 400 to a predetermined position, and is provided on a surface thereof. A coupling hole (h) of is provided.

상기 테라헤르츠파 발생부(100)는 실험을 위한 다양한 주파수의 테라헤르츠파를 생성하여 출력하는 장치이고, 일단에 혼 안테나(110)가 구비되어 있다.The terahertz wave generator 100 is a device for generating and outputting terahertz waves of various frequencies for experiments, and has a horn antenna 110 at one end.

상기 혼 안테나(110)는 고지향성 안테나로서 테라헤르츠 대역에서 경로 감쇠가 매우 크다는 점을 고려하여 설치한 것이다.The horn antenna 110 is a highly directive antenna and is installed in consideration of the fact that path attenuation is very large in the terahertz band.

상기 혼 안테나(110)는 도파관 형태의 안테나로서 도파관 마지막 부분이 사각형 또는 원형의 깔때기처럼 벌어진 형상을 하고 있고, 지향성을 극대화하기 위하여 혼 안테나의 말단에 렌즈를 결합하여 사용하기도 한다.The horn antenna 110 is a waveguide-type antenna, and the end portion of the waveguide has an open shape like a rectangular or circular funnel. In order to maximize directivity, a lens may be coupled to the end of the horn antenna and used.

상기 집속부(200)는 테라헤르츠파 발생부(100)에 생성된 테라헤르츠파를 집속시켜 경로확장부(300)로 입사시키기 위한 구성이다.The focusing unit 200 is configured to focus the terahertz wave generated by the terahertz wave generator 100 and make it incident to the path extension unit 300 .

이는 테라헤르츠파 전파 특성상 전파가 진행함에 따라 빔이 커지게 되는바, 경로확장부(300)에서의 긴 경로를 고려하여 테라헤르츠파가 긴 경로를 진행하면서 발생할 수 있는 산란을 최소화하기 위함이다.This is to minimize scattering that may occur while the terahertz wave travels a long path in consideration of the long path in the path extension unit 300 since the beam becomes larger as the propagation proceeds due to the propagation characteristics of the terahertz wave.

상기 집속부(200)는 테라헤르츠파 발생부(100)에서 생성된 테라헤르츠파를 집속하여 1차적으로 반사시키는 포물경(210)과 상기 포물경(210)에서 반사된 테라헤르츠파를 다시 반사시켜 경로확장부(300)로 입사시키는 평면경(220)으로 이루어진다.The focusing unit 200 focuses the terahertz waves generated by the terahertz wave generating unit 100 and reflects the terahertz waves reflected from the parabolic mirror 210 and the parabolic mirror 210 to primarily reflect them. It consists of a flat mirror 220 that is incident to the path extension part 300.

상기 경로확장부(300)는 집속부(200)로부터 입사된 테라헤르츠파의 반응 경로를 확장시키기 위한 구성으로서, 바디결합체(310), 바닥재(320) 및 커버(330)로 구성된다.The path extension part 300 is a component for extending the reaction path of the terahertz wave incident from the focusing part 200, and is composed of a body assembly 310, a floor material 320, and a cover 330.

상기 바디결합체(310)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상하부가 개구되되 소정 외경, 높이 및 두께를 갖는 원통형으로 이루어지는 바디(312)와, 상기 바디(312)를 관통하여 형성되는 다수의 (314)과, 상기 결합홀(314)에 결합된 다수의 미러결합체(316) 및 테프론 마개(318)로 이루어진다.As shown in FIG. 2, the body coupling body 310 includes a cylindrical body 312 having upper and lower portions open and having a predetermined outer diameter, height, and thickness, and a plurality of 314 formed through the body 312. ), a plurality of mirror assemblies 316 coupled to the coupling hole 314, and a Teflon stopper 318.

본 발명의 실시예에서 상기 바디(312)는 외경 72cm, 높이 13cm, 두께 3cm로 제작되며, 상기 결합홀(314)은 28개가 구비되고, 상기 미러결합체(316)는 26개가 구비되며, 상기 테프론 마개(318)는 2개가 구비된다.In the embodiment of the present invention, the body 312 is manufactured to have an outer diameter of 72 cm, a height of 13 cm, and a thickness of 3 cm, 28 coupling holes 314 are provided, 26 mirror coupling bodies 316 are provided, and the Teflon Two stoppers 318 are provided.

상기 미러결합체(316)는 틸팅 기능을 포함하여 반사 각도를 조정할 수 있는 구조로 구성되고, 상기 결합홀(314)에 삽입 결합되는 결합몸체(316a)와 상기 결합몸체(316a)의 단부에 구비된 반사경(316b)으로 이루어진다.The mirror assembly 316 is composed of a structure capable of adjusting the reflection angle by including a tilting function, and is provided at an end of the coupling body 316a inserted into the coupling hole 314 and the coupling body 316a It consists of a reflector 316b.

상기 반사경(316b)은 설치 위치에 따라 평면반사경(316b')과 구면반사경(316b")이 선택적으로 구성되고, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 입사된 테라헤르츠파가 반복 반사되어 최종적으로 반사되는 곳 즉, 26번 결합홀에 빔을 모아 수신전력을 향상시키기 위한 구면반사경(316b")이 구비되며, 나머지 반사되는 곳은 모두 평면반사경(316b')이 구비된다.The reflector 316b is selectively composed of a flat reflector 316b' and a spherical reflector 316b" according to the installation position, and as shown in FIGS. 2 and 4, the incident terahertz waves are repeatedly reflected and finally A spherical reflector 316b" is provided to improve reception power by collecting beams at the reflective portion, that is, coupling hole 26, and all other reflective portions are provided with flat reflectors 316b'.

도 4를 참조하면, 0번 결합홀은 테라헤르츠파가 입사되는 곳이고, 1번 결합홀은 입사된 테라헤르츠파가 제일 먼저 반사되는 곳이며, 그 후 반사되는 곳을 2번 결합홀, 3번 결합홀,‥‥‥, 마지막으로 반사되는 곳을 26번 결합홀이라 하고, 27번 결합홀은 테라헤르츠파가 출사되는 곳이다.Referring to FIG. 4, coupling hole 0 is a place where terahertz waves are incident, coupling hole 1 is a place where the incident terahertz waves are first reflected, and then coupling holes 2 and 3 are the places where they are reflected. Coupling hole No. ……, the last place where it is reflected is called coupling hole No. 26, and coupling hole No. 27 is a place where terahertz waves are emitted.

상기 0번 결합홀에는 투명 재질의 제1 테프론 마개(318a)가 결합되어 있고, 27번 결합홀에는 투명 재질의 제2 테프론 마개(318b)가 결합되어 있다.A first Teflon stopper 318a made of a transparent material is coupled to the No. 0 coupling hole, and a second Teflon stopper 318b made of a transparent material is coupled to the No. 27 coupling hole.

그리고 나머지 결합홀들에는 미러결합체(316)가 결합되는바, 구체적으로 26번 결합홀에는 구면반사경(316b")을 구비한 미러결합체가 결합되며, 0번, 26번, 27번을 제외한 나머지 결합홀에는 평면반사경(316b')을 구비한 미러결합체가 결합된다.In addition, the mirror assembly 316 is coupled to the remaining coupling holes. Specifically, the mirror assembly having a spherical reflector 316b" is coupled to the coupling hole No. 26, and the remaining couplings except No. 0, No. 26, and No. 27 are coupled. A mirror assembly having a flat reflector 316b' is coupled to the hole.

이하, 상기 경로확장부(300)에서 테라헤르츠파의 경로가 확산되는 과정을 살펴본다.Hereinafter, a process in which the path of the terahertz wave is diffused in the path extension unit 300 will be described.

집속부(200)의 평면경(220)을 통해 0번 결합홀에 결합된 제1 테프론 마개(318a)로 입사된 테라헤르츠파는 1번 결합홀에 결합된 미러결합체(316)의 평면반사경(316b')에서 반사되고, 반사된 테라헤르츠파는 다시 2번 결합홀에 결합된 미러결합체(316)의 평면반사경(316b')에서 반사되는 방식으로 계속 전파되며, 최종 26번 결합홀에 결합된 미러결합체(316)의 구면반사경(316b")에서 반사된 후 27번 결합홀(314)에 결합된 제2 테프론 마개(318b)를 통해 출사된다.The terahertz wave incident to the first Teflon stopper 318a coupled to the coupling hole 0 through the flat mirror 220 of the focusing unit 200 is the flat reflector 316b' of the mirror assembly 316 coupled to the coupling hole 1. ), and the reflected terahertz wave continues to propagate in such a way that it is reflected from the flat reflector 316b' of the mirror assembly 316 coupled to the second coupling hole, and the mirror assembly coupled to the final coupling hole 26 ( After being reflected by the spherical reflector 316b" of 316), it is emitted through the second Teflon stopper 318b coupled to the No. 27 coupling hole 314.

상기 바닥재(320)는 상기 바디(312)에 착탈 가능한 구조로 구성되되, 상기 바디(312)에 부착된 상태에서 바디(312)의 하부를 밀폐하고, 바닥재(320)에 형성된 다수의 체결공(320a)을 통해 광학테이블(T)에 연결 고정된다.The flooring 320 has a detachable structure to the body 312, seals the lower part of the body 312 in a state attached to the body 312, and has a plurality of fastening holes formed in the flooring 320 ( 320a) is connected and fixed to the optical table (T).

또한, 상기 바닥재(320)의 하부에는 별도의 지지구(미도시)가 구비되어 있어 상기 지지구를 매개로 하여 바닥재(320)가 광학테이블(T)에 고정된다. In addition, a separate support (not shown) is provided at the bottom of the flooring 320, and the flooring 320 is fixed to the optical table T through the support.

이때, 상기 체결공(320a)에는 체결볼트(미도시)가 결합되고 상기 체결볼트는 체결공(320a)을 밀폐할 수 있는 구조로 이루어지며 바닥재(320) 하부에 위치한 지지구에 체결된다. At this time, a fastening bolt (not shown) is coupled to the fastening hole 320a, and the fastening bolt has a structure capable of sealing the fastening hole 320a and is fastened to a support located below the flooring 320.

한편, 대기 중의 습도에 따른 테라헤르츠파의 대기상관성 연구를 위하여 상기 바닥재(320)에는 밀폐된 바디(312) 내부의 습도를 조절하기 위한 가습장치(325)가 더 구비될 수 있다.Meanwhile, in order to study atmospheric correlation of terahertz waves according to atmospheric humidity, a humidifier 325 for controlling humidity inside the sealed body 312 may be further provided in the flooring 320 .

또한, 상기 바닥재(320)의 일측에 습도 센서(327)가 구비되고, 상기 습도 센서(327)의 신호값은 별도로 설치된 습도 컨트롤러(미도시)에서 비교 판단되어 상기 가습장치(325)가 원하는 습도로 제어되도록 한다.In addition, a humidity sensor 327 is provided on one side of the flooring 320, and the signal value of the humidity sensor 327 is compared and determined by a separately installed humidity controller (not shown) to obtain the desired humidity of the humidifier 325. to be controlled by

이때, 상기 가습장치(325)가 장착되어 있는 바닥재(320)는 별도로 제작되고, 실험 종류에 따라 앞선 실시예의 바닥재(320) 또는 가습장치(325)가 장착되어 있는 바닥재(320')를 교체해가면서 실험을 진행하게 된다.At this time, the flooring 320 to which the humidifier 325 is mounted is manufactured separately, and the flooring 320 of the previous embodiment or the flooring 320' to which the humidifier 325 is mounted is replaced according to the type of experiment. going to run the experiment.

상기 커버(330)는 상기 바디(312)에 착탈 가능한 구조로 구성되되 투명 재질로 이루어지고, 도 3에 도시된 바와 같이 일측에 특정 기체 예를 들어, 독성 가스의 유입 유출이 가능하도록 복수의 가스라인(335)이 구비되어 있다.The cover 330 has a detachable structure from the body 312 and is made of a transparent material. As shown in FIG. 3, the cover 330 has a plurality of gases on one side to allow inflow and outflow of a specific gas, for example, a toxic gas. Line 335 is provided.

또한, 상기 가스라인(335)에는 가스의 입출량을 조절할 수 있는 가스피팅기(미도시)가 더 구비될 수 있다.In addition, a gas fitting (not shown) may be further provided in the gas line 335 to control the input/output amount of gas.

이를 통해 경로확장부(300) 내부의 밀폐된 공간에 유입된 독성가스가 테라헤르츠파의 특정 주파수에서 주파수 특성이 어떻게 변하는지를 관찰할 수 있게 된다.Through this, it is possible to observe how the frequency characteristics of the toxic gas introduced into the closed space inside the path extension unit 300 change at a specific frequency of the terahertz wave.

상기 테라헤르츠파 수신부(400)는 상기 경로확장부(300)로부터 출사된 테라헤르츠파를 수신하는 구성이고, 일단에 테라헤르츠파 발생부(100)와 마찬가지로 혼 안테나(410)가 구비되어 있다.The terahertz wave receiver 400 is configured to receive the terahertz wave emitted from the path extension unit 300, and has a horn antenna 410 at one end like the terahertz wave generator 100.

상기 분석부(500)는 상기 테라헤르츠파 수신부(400)로 수신된 테라헤르츠파의 주파수에 따른 신호 크기를 분석하는 스펙트럼 분석기 또는 테라헤르츠파의 산란 파라미터의 측정을 통해 산란 파라미터의 크기와 위상을 측정하는 벡터 네트워크 분석기로 구성된다.The analyzer 500 determines the magnitude and phase of the scattering parameter through a spectrum analyzer that analyzes the signal magnitude according to the frequency of the terahertz wave received by the terahertz wave receiver 400 or the measurement of the scattering parameter of the terahertz wave. It consists of a vector network analyzer that measures

앞선 실시예에서 상기 분석부(500)는 광학테이블(T)의 소정 위치에 고정되는 것으로 하였으나, 상기 분석부(500)는 실험자의 편의를 위해 다른 위치에 고정 설치될 수도 있다.In the previous embodiment, the analyzer 500 was fixed at a predetermined position on the optical table T, but the analyzer 500 may be fixed at a different position for the convenience of an experimenter.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited thereto, and it should be understood that the scope of the present invention extends to those within the scope substantially equivalent to the embodiments of the present invention. Various modifications and implementations are possible by those skilled in the art to which the invention pertains without departing from the spirit of the invention.

100: 테라헤르츠파 발생부
200: 집속부
300: 경로확장부
400: 테라헤르츠파 수신부
500: 분석부100: terahertz wave generator
200: focusing unit
300: path extension unit
400: terahertz wave receiver
500: analysis unit

Claims (10)

실험을 위한 다양한 주파수의 테라헤르츠파를 생성하여 출력하는 테라헤르츠파 발생부;
상기 테라헤르츠파 발생부에 생성된 테라헤르츠파를 집광시키는 집속부;
상기 집속부로부터 입사된 테라헤르츠파의 반응 경로를 확장시키는 경로확장부; 및
상기 경로확장부로부터 출사된 테라헤르츠파를 수신하는 테라헤르츠파 수신부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠 대역 연구용 실험장치.a terahertz wave generator for generating and outputting terahertz waves of various frequencies for experiments;
a focusing unit condensing the terahertz waves generated by the terahertz wave generating unit;
a path extension unit extending a reaction path of the terahertz wave incident from the focusing unit; and
a terahertz wave reception unit receiving the terahertz wave emitted from the path extension unit;
Experimental apparatus for terahertz band research, characterized in that it comprises a. 제1항에 있어서,
상기 집속부는
상기 테라헤르츠파 발생부에서 생성된 테라헤르츠파를 집광하여 1차적으로 반사시키는 포물경과 상기 포물경에서 반사된 테라헤르츠파를 다시 반사시켜 경로확장부로 입사시키는 평면경으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠 대역 연구용 실험장치.According to claim 1,
the collection unit
A terahertz band characterized by comprising a parabolic mirror for condensing and primarily reflecting the terahertz wave generated by the terahertz wave generator and a flat mirror for reflecting the terahertz wave reflected from the parabolic mirror back and entering the path extension unit. Experiment equipment for research. 제1항에 있어서,
상기 경로확장부는
상하부가 개구되되 소정 외경, 높이 및 두께를 갖는 원통형으로 이루어지는 바디와, 상기 바디를 관통하는 다수의 결합홀과, 상기 결합홀에 결합되는 다수의 미러결합체 및 테프론 마개를 포함하는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠 대역 연구용 실험장치.According to claim 1,
The path extension part
Terra, characterized in that it includes a cylindrical body with upper and lower portions open but having a predetermined outer diameter, height and thickness, a plurality of coupling holes penetrating the body, a plurality of mirror assemblies coupled to the coupling holes, and a Teflon stopper. Experiment equipment for Hertz band research. 제3항에 있어서,
상기 미러결합체는
틸팅 기능을 포함하여 반사 각도를 조정할 수 있는 구조로 구성되고, 상기 결합홀에 삽입 결합되는 결합몸체와 상기 결합몸체의 단부에 구비된 반사경으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠 대역 연구용 실험장치.According to claim 3,
The mirror assembly is
Terahertz band research experiment apparatus, characterized in that it is composed of a structure capable of adjusting the reflection angle by including a tilting function, and consists of a coupling body inserted into the coupling hole and a reflector provided at an end of the coupling body. 제4항에 있어서,
상기 반사경은 설치 위치에 따라 평면반사경과 구면반사경이 선택적으로 구성되고, 테라헤르츠파가 반복 반사되어 최종적으로 반사되는 곳에 구면반사경이 구비되며, 나머지 반사되는 곳은 모두 평면반사경이 구비되는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠 대역 연구용 실험장치.According to claim 4,
The reflector is selectively composed of a flat reflector and a spherical reflector depending on the installation position, a spherical reflector is provided where the terahertz wave is repeatedly reflected and finally reflected, and all other reflected places are provided with flat reflectors. Experimental device for terahertz band research. 제3항에 있어서,
상기 테프론 마개는
테라헤르츠파가 입사되는 결합홀에 결합된 제1 테프론 마개와, 테라헤르츠파가 출사되는 결합홀에 결합된 제2 테프론 마개로 이루어지는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠 대역 연구용 실험장치.According to claim 3,
The teflon stopper
An experimental device for research in the terahertz band, characterized in that it consists of a first Teflon stopper coupled to a coupling hole through which the terahertz wave is incident, and a second Teflon stopper coupled to a coupling hole through which the terahertz wave is emitted. 제1항에 있어서,
상기 경로확장부는
상기 바디에 착탈 가능한 구조로 구성되되 상기 바디에 부착된 상태에서 바디의 하부를 밀폐하고, 다수의 체결공을 통해 광학테이블에 연결 고정되는 바닥재를 포함하는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠 대역 연구용 실험장치.According to claim 1,
The path extension part
An experimental device for terahertz band research, characterized in that it comprises a floor material that is detachable from the body, seals the lower part of the body in a state attached to the body, and is connected and fixed to the optical table through a plurality of fastening holes. 제7항에 있어서,
상기 바닥재에는 밀폐된 바디 내부의 습도를 조절하기 위한 가습장치가 더 구비되며,
상기 바닥재의 일측에 습도 센서가 구비되고, 상기 습도 센서의 신호값은 습도 컨트롤러에서 비교 판단되어 상기 가습장치가 원하는 습도로 제어되도록 하는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠 대역 연구용 실험장치.According to claim 7,
The flooring material is further provided with a humidifier for controlling humidity inside the sealed body,
A humidity sensor is provided on one side of the flooring material, and the signal value of the humidity sensor is compared and determined by a humidity controller so that the humidifier is controlled to a desired humidity. 제1항에 있어서,
상기 경로확장부는
상기 바디에 착탈 가능한 구조로 구성되되 투명 재질로 이루어지고, 일측에 특정 기체의 유입 유출이 가능하도록 복수의 가스라인이 구비된 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠 대역 연구용 실험장치.According to claim 1,
The path extension part
Terahertz band research experiment apparatus, characterized in that it comprises a cover composed of a detachable structure to the body, made of a transparent material, and equipped with a plurality of gas lines to enable the inflow and outflow of a specific gas on one side. 제1항에 있어서,
상기 테라헤르츠파 발생부의 일단과 상기 테라헤르츠파 수신부의 일단에 혼 안테나가 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠 대역 연구용 실험장치.According to claim 1,
An experiment apparatus for terahertz band research, characterized in that horn antennas are respectively provided at one end of the terahertz wave generator and one end of the terahertz wave receiver.
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