【技术实现步骤摘要】
一种纳米级别近场热辐射高精度测量装置及测量方法
本专利技术属于能量传输的
,涉及一种纳米级别近场热辐射高精度测量装置。
技术介绍
近场辐射对于辐射冷却和热光生电设备(thermo-photo-voltaics)的基础应用研究起着重要的作用,在数据存储中的磁头热处理、热辅助以及其他的微电子机械设备中。适当的应用近场热辐射现象可极大程度上提高光电转化效率,同时近场热辐射在发展可再生能源技术方面有着广泛的应用随着可再生能源、稀土资源的开发以及有色金属的生产与加工,对技术和设备的精确性提出了更高的要求,即在发展新的技术和研究系统光谱辐射特性与传输规律的同时,更需要从微观角度出发,分析近场热辐射传输机理,寻找微观传热的一般规律,进而实现技术与理论的对接。所以,开展微观纳米尺度下的光谱辐射特性与传输理论的硏究,对理解辐射换热的机制与规律,进而提高相关的技术或系统的热设计都有很重要的理论和实践意义。因此,一系列近场热辐射测量实验和文章得到发表,近场热辐射也成了热门研究方向。相近实验方案:第一种是利用改装的扫描探针作为接受热辐射端,利用激光打在扫描探针上,反射光到达四象限仪接收器,通过检查反射光的位置来得到热辐射量。该技术方案利用扫描探针虽然可以达到几纳米级别,但在工程实践中,平板间的近场热辐射更具有研究价值和实用性,且装置复杂,实验可重复性差,不能应用在实际中。第二种是使用微纳米机电系统加工的装置,其中微执行器机构利用热胀冷缩的原理控制两微小平面的间距,来研究近场热辐射现象。该技术方案利用传统机械装置结合微电 ...
【技术保护点】
1.一种纳米级别近场热辐射高精度测量装置,其特征在于,包括真空腔,宏动位移台(1)、微动位移台(2)、加热片(6)、制冷片(8)、L型转接板(4)、第一热敏电阻(5)和第二热敏电阻(7)、散热装置(9)、偏转台(10)、外围电路和恒压源;所述微动位移台(2)设置在宏动位移台(1)上,所述宏动位移台(1)用于远距离移动测量,所述微动位移台(2)用于纳米级别移动测量,利用微动位移台高精度但低移动范围和宏动位移台低精度但高移动范围的结合,使得在前进的位移上实现高精度高移动范围;所述L型转接板(4)设置在微动位移台(2)上,所述加热片(6)设置在L型转接板(4)上,所述加热片(6)通过引线连接至真空腔外部,所述第一热敏电阻(5)的一端设置在加热片(6)上;所述偏转台(10)与微动移动台(2)相对设置,所述偏转台通过zc和yc双轴的偏转使得冷源的样品片进行双轴的偏转,所述散热装置(9)设置在偏转台(10)上,所述散热装置(9)与L型转接板(4)相对设置,所述制冷片(8)设置在散热装置(9)上,所述第二热敏电阻(7)的一端设置在制冷片(8)上;所述加热片(6)上设有热源端位置(12),所述热源端位 ...
【技术特征摘要】
1.一种纳米级别近场热辐射高精度测量装置,其特征在于,包括真空腔,宏动位移台(1)、微动位移台(2)、加热片(6)、制冷片(8)、L型转接板(4)、第一热敏电阻(5)和第二热敏电阻(7)、散热装置(9)、偏转台(10)、外围电路和恒压源;所述微动位移台(2)设置在宏动位移台(1)上,所述宏动位移台(1)用于远距离移动测量,所述微动位移台(2)用于纳米级别移动测量,利用微动位移台高精度但低移动范围和宏动位移台低精度但高移动范围的结合,使得在前进的位移上实现高精度高移动范围;所述L型转接板(4)设置在微动位移台(2)上,所述加热片(6)设置在L型转接板(4)上,所述加热片(6)通过引线连接至真空腔外部,所述第一热敏电阻(5)的一端设置在加热片(6)上;所述偏转台(10)与微动移动台(2)相对设置,所述偏转台通过zc和yc双轴的偏转使得冷源的样品片进行双轴的偏转,所述散热装置(9)设置在偏转台(10)上,所述散热装置(9)与L型转接板(4)相对设置,所述制冷片(8)设置在散热装置(9)上,所述第二热敏电阻(7)的一端设置在制冷片(8)上;所述加热片(6)上设有热源端位置(12),所述热源端位置(12)用于放置热源端品片,热源端样品片的Vin连接外部恒压源的正极,所述制冷片(8)上设有冷源端位置(11),所述冷源端位置(11)用于放置冷源端样品片,所述冷源端样品片的金电极先连接外围电路的放大电路,再连接外部恒压源的负极。
2.根据权利要求1所述纳米级别近场热辐射高精度测量装置,其特征在于,通过连接螺丝(3)将L型转接板(4)和微动位移台(2)进行紧密连接。
3.根据权利要求1所述纳米级别近场热辐射高精度测量装置,其特征在于,所述真空腔外设置有精密电表,所述第一热敏电阻(5)和第二热敏电阻(7)的另一端连接至所述精密电表。
4.根据权利要求1所述纳米级别近场热辐射高精度测量装置,其特征在于,通过检查外围电路的电流信号来确定被测样品哪个位置接触,如果电极接上会形成冷源端和热源端短接,这时候有电流通过,通过检查电流,相对应角的金电极接触,通过检测电信号的方式来对平样品片。
5.根据权利要求1所述纳米级别近场热辐射高精度测量装置的测量方法,其特征在于,包括下述方法:
S1、对检测样品进行加工,制作出样品片;
S2、将检样品片贴分别在冷源端位置(11)和热源端位置(12),热源端样品片和冷源端...
【专利技术属性】
技术研发人员:何赛灵,孙勇成,陈肇扬,史可樟,
申请(专利权)人:华南师范大学,
类型:发明
国别省市:广东;44
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