一種檢測單壁碳納米管高壓形變及恢復(fù)過程的裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術(shù)公開了一種檢測單壁碳納米管高壓形變及恢復(fù)過程的裝置，包括激光發(fā)射器(1)，激光發(fā)射器(1)的發(fā)射方向上設(shè)有增強自發(fā)輻射抑制濾波器(2)，增強自發(fā)輻射抑制濾波器(2)的發(fā)射方向上依次設(shè)有第一平面凸鏡(3)和用于調(diào)節(jié)壓力和溫度的金剛石對頂砧(4)，金剛石對頂砧(4)的散射方向上依次設(shè)有偏振器(5)、第二平面凸鏡(6)和超窄陷波濾波器(7)；本實用新型專利技術(shù)可以獲得單壁碳納米管在高壓形變及恢復(fù)過程中的特性；此外，本實用新型專利技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，只需進(jìn)行一次光路調(diào)試，操作步驟簡便，檢測結(jié)果準(zhǔn)確。測結(jié)果準(zhǔn)確。測結(jié)果準(zhǔn)確。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種檢測單壁碳納米管高壓形變及恢復(fù)過程的裝置


[0001]本技術(shù)涉及一種檢測單壁碳納米管高壓形變及恢復(fù)過程的裝置，屬于碳納米


技術(shù)介紹

[0002]單壁碳納米管(Single walled carbon nanotubes,SWNTs)的幾何結(jié)構(gòu)可以看作是由單層石墨烯卷曲而成，其具有優(yōu)異的電學(xué)、力學(xué)、光學(xué)等性質(zhì)。這些性質(zhì)使得單壁碳納米管應(yīng)用于多種領(lǐng)域，包括傳感器，高頻振蕩器，納米級鑷子，甚至航天器主體。為了實現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用并為社會創(chuàng)造財富和價值，研究者需要對它進(jìn)行更多方面更深層次的研究，因此在不同環(huán)境下單壁碳納米管的簡單快速表征是必要的條件。目前常用的分析碳納米管的手段有透射電子顯微鏡、掃描隧道顯微鏡和原子力顯微鏡等方法，透射電子顯微鏡是通過把聚焦電子束投射到樣品上，分析透過樣品的透射電子束或衍射電子束所形成的圖像實現(xiàn)對樣品的表征。但是對樣品的制備要求高，同時會造成樣品損傷；掃描隧道顯微鏡是利用量子隧穿效應(yīng)，通過電荷慢慢掃描樣品得出相應(yīng)的圖像，該方法能夠提供碳納米管的表面形貌和態(tài)密度，但表征條件要求苛刻，不適合大規(guī)模表征，缺乏實用性；原子力顯微鏡利用原子間距離小到一定程度以后，原子間的作用力將迅速上升的原理來研究物質(zhì)的表面結(jié)構(gòu)及性質(zhì)，該方法能夠在平整基底上得到碳納米管的管徑信息，導(dǎo)電原子力顯微鏡能夠確定樣品的金屬性或半導(dǎo)體性，然而得到管徑的準(zhǔn)確性局限在相對值，絕對值也存在一定偏差，上述方法均難以很好地滿足實驗的需要。
[0003]金剛石對頂砧是超高壓物理實驗領(lǐng)域中用于研究百萬大氣壓下物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)鍵設(shè)備，被應(yīng)用于地球科學(xué)、凝聚態(tài)物理學(xué)、化學(xué)及材料學(xué)等領(lǐng)域研究物質(zhì)在高溫高壓環(huán)境下的特性。因此，如何研發(fā)一款結(jié)構(gòu)簡單、操作便捷的光學(xué)檢測裝置，將金剛石對頂砧應(yīng)用于單壁碳納米管的檢測，以獲得單壁碳納米管在高壓形變及恢復(fù)過程中的特性，成為了行業(yè)內(nèi)亟待解決的課題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

[0004]本技術(shù)的目的在于，提供一種檢測單壁碳納米管高壓形變及恢復(fù)過程的裝置。本技術(shù)可以獲得單壁碳納米管在高壓形變及恢復(fù)過程中的特性；此外，本技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，只需進(jìn)行一次光路調(diào)試，操作步驟簡便，檢測結(jié)果準(zhǔn)確。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)提供的技術(shù)方案如下：一種檢測單壁碳納米管高壓形變及恢復(fù)過程的裝置，包括激光發(fā)射器，激光發(fā)射器的發(fā)射方向上設(shè)有增強自發(fā)輻射抑制濾波器，增強自發(fā)輻射抑制濾波器的發(fā)射方向上依次設(shè)有第一平面凸鏡和金剛石對頂砧，單壁碳納米管內(nèi)置在金剛石對頂砧中，金剛石對頂砧的散射方向上依次設(shè)有偏振器、第二平面凸鏡和超窄陷波濾波器，超窄陷波濾波器的發(fā)射方向上依次設(shè)有第三平面凸鏡和光柵系統(tǒng)，光柵系統(tǒng)的反射方向上設(shè)有電子倍增CCD。
[0006]上述的一種檢測單壁碳納米管高壓形變及恢復(fù)過程的裝置，所述超窄陷波濾波器
包括外殼體，外殼體內(nèi)沿光路方向依次設(shè)有第一凸透鏡、第一體布拉格光柵、第二體布拉格光柵、第二凸透鏡、50μm 小孔和第三凸透鏡。
[0007]前述的一種檢測單壁碳納米管高壓形變及恢復(fù)過程的裝置，所述光柵系統(tǒng)包括朝向第三平面凸鏡方向的第一單色儀內(nèi)部透鏡，第一單色儀內(nèi)部透鏡的出光方向上設(shè)有傾斜設(shè)置的光柵，光柵的反射方向上設(shè)有第二單色儀內(nèi)部透鏡，第二單色儀內(nèi)部透鏡出光端朝向電子倍增 CCD。
[0008]前述的一種檢測單壁碳納米管高壓形變及恢復(fù)過程的裝置，所述激光發(fā)射器的發(fā)射光源為532mm的單頻激光。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)將單壁碳納米管置入用于調(diào)節(jié)壓力和溫度的金剛石對頂砧中，單壁碳納米管在受到金剛石對頂砧的高壓后會緩慢恢復(fù)，過程中激光發(fā)射器發(fā)射的入射激光經(jīng)過增強自發(fā)輻射抑制濾波器的過濾后再經(jīng)第一平面凸鏡發(fā)射至單壁碳納米管形成拉曼散射，散射光隨后經(jīng)偏振器和第二平面凸鏡到達(dá)超窄陷波濾波器，超窄陷波濾波器過濾散射光中的瑞利散射，保留超低頻區(qū)域信號通過；超低頻區(qū)域信號經(jīng)過第三平面凸鏡和光柵系統(tǒng)后進(jìn)入電子倍增 CCD，電子倍增CCD快速地探測信號并增強信號噪音比，最后獲得單壁碳納米管在高壓形變及恢復(fù)過程中的特性；同時本技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，只需進(jìn)行一次光路調(diào)試，操作步驟簡便，檢測結(jié)果準(zhǔn)確。
附圖說明
[0010]圖1是本技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2是本技術(shù)超窄陷波濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]附圖標(biāo)記
[0013]1、激光發(fā)射器；2、增強自發(fā)輻射抑制濾波器；3、第一平面凸鏡；4、金剛石對頂砧；5、偏振器；6、第二平面凸鏡；7、超窄陷波濾波器；8、第三平面凸鏡；9、光柵系統(tǒng)；10
?
電子倍增CCD；11
?
外殼體；12
?
第一凸透鏡；13
?
第一體布拉格光柵；14
?
第二凸透鏡；15
?
50 μm小孔；16
?
第三凸透鏡；17
?
第一單色儀內(nèi)部透鏡；18
?
光柵；19
??
第二單色儀內(nèi)部透鏡；20
?
第二體布拉格光柵；30
?
單壁碳納米管。
具體實施方式
[0014]下面結(jié)合附圖和實施例對本技術(shù)作進(jìn)一步的說明，但并不作為對本技術(shù)限制的依據(jù)。
[0015]實施例：一種檢測單壁碳納米管高壓形變及恢復(fù)過程的裝置,如附圖1所示，將單壁碳納米管30置入用于調(diào)節(jié)壓力和溫度的金剛石對頂砧4中，單壁碳納米管30在受到金剛石對頂砧4的高壓后會緩慢恢復(fù)，過程中激光發(fā)射器1發(fā)射的532mm單頻入射激光經(jīng)過增強自發(fā)輻射抑制濾波器2的過濾后再經(jīng)第一平面凸鏡3發(fā)射至單壁碳納米管30形成拉曼散射，散射光隨后經(jīng)偏振器5和第二平面凸鏡6到達(dá)超窄陷波濾波器7，如附圖2所示，超窄陷波濾波器7包括外殼體11，外殼體11內(nèi)沿光路方向依次設(shè)有第一凸透鏡12、第一體布拉格光柵 13、第二體布拉格光柵20、第二凸透鏡14、50μm小孔15和第三凸透鏡16，通過校準(zhǔn)第一體布拉格光柵13和第二體布拉格光柵20 與入射光的角度的方法，能夠優(yōu)質(zhì)地過濾瑞利散射，從而最大化的保留超低頻區(qū)域信號透過；超低頻區(qū)域信號經(jīng)過第三平面凸鏡8和光柵系統(tǒng)9后
進(jìn)入電子倍增CCD10，電子倍增CCD10快速地探測信號并增強信號噪音比，最后獲得單壁碳納米管30在高壓形變及恢復(fù)過程中的特性，所述光柵系統(tǒng)9包括朝向第三平面凸鏡8方向的第一單色儀內(nèi)部透鏡17，第一單色儀內(nèi)部透鏡17的出光方向上設(shè)有傾斜設(shè)置的光柵18，光柵18的反射方向上設(shè)有第二單色儀內(nèi)部透鏡19，第二單色儀內(nèi)部透鏡19出光端朝向電子倍增CCD10。
本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種檢測單壁碳納米管高壓形變及恢復(fù)過程的裝置，其特征在于：包括激光發(fā)射器(1)，激光發(fā)射器(1)的發(fā)射方向上設(shè)有增強自發(fā)輻射抑制濾波器(2)，增強自發(fā)輻射抑制濾波器(2)的發(fā)射方向上依次設(shè)有第一平面凸鏡(3)和金剛石對頂砧(4)，單壁碳納米管(30)內(nèi)置在金剛石對頂砧(4)中，金剛石對頂砧(4)的散射方向上依次設(shè)有偏振器(5)、第二平面凸鏡(6)和超窄陷波濾波器(7)，超窄陷波濾波器(7)的發(fā)射方向上依次設(shè)有第三平面凸鏡(8)和光柵系統(tǒng)(9)，光柵系統(tǒng)(9)的反射方向上設(shè)有電子倍增CCD(10)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測單壁碳納米管高壓形變及恢復(fù)過程的裝置，其特征在于：所述超窄陷波濾波器(7)包括外殼體(11)，外殼體(11)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳家偉，沈艷婷，蔣茲鈺，童鑫，馮彩云，
申請(專利權(quán))人：浙江科技學(xué)院，
類型：新型
國別省市：