CN101846549A - 电磁波检测装置及检测方法 - Google Patents
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Abstract
一种电磁波检测装置,其包括:一电磁波传感器,用于接收待检测的电磁波;一第一电极和一第二电极,该第一电极和第二电极间隔设置且与所述电磁波传感器电连接;一测量装置,该测量装置与所述第一电极和第二电极电连接;其中,所述电磁波传感器包括一碳纳米管结构,该碳纳米管结构包括多个碳纳米管,该多个碳纳米管沿同一方向从第一电极延伸至第二电极,以使该碳纳米管结构的电阻可因接收电磁波的作用而发生相应改变,该测量装置用于测量该碳纳米管结构的电阻。此外,本发明也提供了一种应用上述电磁波检测装置检测电磁波的检测方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种电磁波检测装置及检测方法,尤其涉及一种基于碳纳米管的电磁波检测装置及检测方法。
背景技术
偏振方向及强度是电磁波具有的重要性质。传统检测可见光信号偏振方向的方法一般为在一束光的传播路径上放置一偏振片,旋转该偏振片并观察通过该偏振片的光信号的投影亮度变化。当亮度最大时,光信号的偏振方向与偏振片的偏振化方向平行,当亮度最小时,光信号的偏振方向与偏振片的偏振化方向垂直。而传统检测可见光强度一般通过直接观察该可见光信号的亮度判断。
于2008年10月1日公开的第CN101275867A号中国专利申请揭示一种电磁波检测装置,其包括:一电磁波传感器、与该电磁波传感器电连接的一第一电极和一第二电极,所述的电磁波传感器是由金属和合金材料组成。该电磁波检测装置可以检测电磁波信号的强度,其工作原理为光电效应,当入射光照射到电磁波传感器上时,电磁波传感器上的一些载流子从束缚态转变为自由态,从而产生了激发电子,即光照射后产生光电信号,通过检测光电信号的强度即可测出电磁波信号的强度。
近几年来,随着碳纳米管及纳米材料研究的不断深入,其广阔的应用前景不断显现出来。请参见“Bolometric infrared photoresponse of suspendedsingle-walled carbon nanotube films”,Science,Mikhail E.Itkis et al,vol312,P412(2006)。该论文揭示一种无序碳纳米管膜的电磁波检测装置,其结构包括一无序碳纳米管膜传感器及与该无序碳纳米管膜传感器电连接的两个电极。碳纳米管为柔性材料,且碳纳米管对各个波长的电磁波都具有均一的吸收特性,当不同波长的电磁波照射该无序碳纳米管膜传感器时,该无序碳纳米管膜的电阻不同,因此当电磁波照射该无序碳纳米管膜传感器时,通过测量该无序碳纳米管膜传感器的电阻便可测出电磁波信号的强度。
然而,上述电磁波检测装置只能单一地检测电磁波信号的强度,无法实现检测电磁波信号的偏振方向,限制了其在实践中的广泛应用。
发明内容
有鉴于此,确有必要提供一种可检测电磁波偏振方向的电磁波检测装置,及一种检测电磁波的方法及检测电磁波偏振方向的方法。
一种电磁波检测装置,其包括:一电磁波传感器,用于接收待检测的电磁波;一第一电极和一第二电极,该第一电极和第二电极间隔设置且与所述电磁波传感器电连接;一测量装置,该测量装置与所述第一电极和第二电极电连接;其中,所述电磁波传感器包括一碳纳米管结构,该碳纳米管结构包括多个碳纳米管,该多个碳纳米管沿同一方向从第一电极延伸至第二电极,以使该碳纳米管结构的电阻可因接收电磁波的作用而发生相应改变,该测量装置用于测量该碳纳米管结构的电阻。
一种电磁波检测装置,其包括:一电磁波传感器,用于接收待检测的电磁波;一第一电极和一第二电极,该第一电极和第二电极间隔设置且与所述电磁波传感器电连接;一测量装置,该测量装置与所述第一电极和第二电极电连接;其中,所述电磁波传感器包括一碳纳米管复合结构,该碳纳米管复合结构包括一聚合物材料层及一与该聚合物材料层复合的碳纳米管结构,该碳纳米管结构包括多个碳纳米管,该多个碳纳米管沿同一方向从第一电极延伸至第二电极,以使该碳纳米管复合结构的电阻可因接收电磁波的作用而发生相应改变,该测量装置用于测量该碳纳米管复合结构的电阻。
一种电磁波检测方法,其包括以下步骤:提供一碳纳米管结构,该碳纳米管结构包括多个碳纳米管,该多个碳纳米管沿同一方向延伸;用一待测的电磁波照射所述碳纳米管结构,以使该碳纳米管结构的电阻因接收的电磁波的作用而发生相应改变;测量该碳纳米管结构的电阻变化。
一种电磁波检测方法,其包括以下步骤:提供一碳纳米管结构,该碳纳米管结构包括多个碳纳米管,该多个碳纳米管沿同一方向延伸;用一待测的电磁波照射所述碳纳米管结构,以使该碳纳米管结构的电阻因接收的电磁波的作用而发生相应改变;使该碳纳米管结构中碳纳米管的长度方向与电磁波偏振方向的夹角发生变化,测量在该变化过程中碳纳米管结构的电阻,根据该所测电阻的改变判断待测电磁波的偏振方向。
与现有技术相比较,本发明提供的电磁波检测装置及电磁波检测方法具有以下优点:由于所述电磁波检测装置的电磁波传感器包括一碳纳米管结构,所述碳纳米管结构包括多个沿一个固定方向延伸的碳纳米管,通过转动该碳纳米管结构,使碳纳米管结构中碳纳米管的长度延伸方向与电磁波的偏振方向之间的夹角发生变化,便可以检测电磁波的偏振方向,方法简单。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的电磁波检测装置结构示意图。
图2为本发明第一实施例提供的电磁波检测装置中碳纳米管拉膜的结构示意图。
图3为本发明第一实施例提供的电磁波检测装置中碳纳米管拉膜的扫描电镜照片。
图4为本发明第一实施例提供的电磁波检测装置中非扭转的碳纳米管线的扫描电镜照片。
图5为本发明第一实施例提供的电磁波检测装置中扭转的碳纳米管线的扫描电镜照片。
图6为本发明第一实施例提供的电磁波检测装置在真空环境下用一电磁波周期性照射该电磁波检测装置的电磁波传感器时,该电磁波传感器的电阻变化率与响应时间之间的关系。
图7为本发明第一实施例提供的电磁波检测装置在非真空环境下用一电磁波周期性照射该电磁波检测装置的电磁波传感器时,该电磁波传感器的电阻变化率与响应时间之间的关系。
图8为本发明第二实施例提供的电磁波检测装置结构示意图。
图9为本发明第二实施例提供的电磁波检测装置中电磁波传感器的结构示意图。
图10为应用本发明电磁波检测装置检测电磁波的检测方法流程图。
图11为本发明电磁波检测装置在检测电磁波的过程中电磁波传感器的电阻与电磁波的偏振方向之间的关系。
具体实施方式
以下将结合附图详细说明本发明实施例的电磁波检测装置。
请参阅图1,本发明第一实施例提供一种电磁波检测装置10,该电磁波检测装置10包括:一电磁波传感器12,一第一电极14及一第二电极16。该第一电极14和第二电极16间隔设置并与所述电磁波传感器12电连接。
所述的电磁波传感器12为一碳纳米管结构。该碳纳米管结构包括多个有序排列的碳纳米管,且该多个碳纳米管沿同一方向从第一电极延伸至第二电极。所述有序排列指碳纳米管的排列方向具有一定规律,如基本沿一个固定方向择优取向排列。所述碳纳米管包括单壁碳纳米管、双壁碳纳米管及多壁碳纳米管中的一种或多种。所述单壁碳纳米管的直径为0.5纳米~10纳米,双壁碳纳米管的直径为1.0纳米~15纳米,多壁碳纳米管的直径为1.5纳米~50纳米。
所述碳纳米管结构为一自支撑结构。所谓自支撑结构是指该碳纳米管结构无需通过一支撑体支撑,也能保持自身特定的形状。该自支撑结构包括多个碳纳米管,该多个碳纳米管通过范德华力相互吸引,从而使碳纳米管结构具有特定的形状。具体地,所述碳纳米管结构包括至少一碳纳米管膜、至少一碳纳米管线状结构或其组合。
所述碳纳米管膜包括碳纳米管拉膜、带状碳纳米管膜或长碳纳米管膜。
所述碳纳米管拉膜通过拉取一碳纳米管阵列直接获得,优选为通过拉取一超顺排碳纳米管阵列直接获得。该碳纳米管拉膜中的碳纳米管首尾相连地沿同一个方向择优取向排列,请参阅图2及图3,具体地,每一碳纳米管拉膜包括多个连续且定向排列的碳纳米管片段143,该多个碳纳米管片段143通过范德华力首尾相连,每一碳纳米管片段143包括多个大致相互平行的碳纳米管145,该多个相互平行的碳纳米管145通过范德华力紧密结合。该碳纳米管片段143具有任意的宽度、厚度、均匀性及形状。所述碳纳米管拉膜的厚度为0.5纳米~100微米。所述碳纳米管拉膜及其制备方法请参见范守善等人于2007年2月9日申请的,于2008年8月13公开的第CN101239712A号中国大陆公开专利申请。
所述带状碳纳米管膜为通过将一碳纳米管阵列沿垂直于碳纳米管生长的方向倾倒在一基底表面而获得。该带状碳纳米管膜包括多个择优取向排列的碳纳米管。所述多个碳纳米管之间基本互相平行并排排列,且通过范德华力紧密结合,该多个碳纳米管具有大致相等的长度,且其长度可达到毫米量级。所述带状碳纳米管膜的宽度与碳纳米管的长度相等,故至少有一个碳纳米管从带状碳纳米管膜的一端延伸至另一端,从而跨越整个带状碳纳米管膜。带状碳纳米管膜的宽度受碳纳米管的长度限制,优选地,该碳纳米管的长度为1毫米~10毫米。该所述带状碳纳米管膜的结构及其制备方法请参见范守善等人于2008年5月28日申请的第200810067529.X号中国大陆专利申请。
所述长碳纳米管膜为通过放风筝法获得,该长碳纳米管膜包括多个平行于碳纳米管膜表面的超长碳纳米管,且该多个碳纳米管彼此基本平行排列。所述多个碳纳米管的长度可大于10厘米。所述碳纳米管膜中相邻两个超长碳纳米管之间的距离小于5微米,相邻两个超长碳纳米管之间通过范德华力紧密连接。所述长碳纳米管膜的结构及其制备方法请参见范守善等人于2008年2月1日申请的第200810066048.7号中国大陆专利申请。
可以理解,上述碳纳米管拉膜、带状碳纳米管膜或长碳纳米管膜均为一自支撑结构,可无需基底支撑,自支撑存在。且该碳纳米管拉膜、带状碳纳米管膜或长碳纳米管膜为多个时,可共面且无间隙铺设或/和层叠铺设,从而制备不同面积与厚度的碳纳米管结构。在由多个相互层叠的碳纳米管膜组成的碳纳米管结构中,相邻两个碳纳米管膜中的碳纳米管的排列方向相同。
所述碳纳米管线状结构包括非扭转的碳纳米管线、扭转的碳纳米管线或其组合。所述碳纳米管线状结构可为单根或多根。当为多根时,该多根碳纳米管线状结构可共面且沿一个方向平行排列或堆叠且沿一个方向平行排列设置;当为单根时,该单根碳纳米管线状结构可在一平面内有序弯折成一膜状结构,且除弯折部分之外,该碳纳米管线状结构其它部分可看作并排且相互平行排列。
请参阅图4,该非扭转的碳纳米管线包括多个沿该非扭转的碳纳米管线长度方向排列的碳纳米管。具体地,该非扭转的碳纳米管线包括多个碳纳米管片段,该多个碳纳米管片段通过范德华力首尾相连,每一碳纳米管片段包括多个相互平行并通过范德华力紧密结合的碳纳米管。该碳纳米管片段具有任意的长度、厚度、均匀性及形状。该非扭转的碳纳米管线长度不限,直径为0.5纳米~100微米。非扭转的碳纳米管线为将碳纳米管拉膜通过有机溶剂处理得到。具体地,将有机溶剂浸润所述碳纳米管拉膜的整个表面,在挥发性有机溶剂挥发时产生的表面张力的作用下,碳纳米管拉膜中的相互平行的多个碳纳米管通过范德华力紧密结合,从而使碳纳米管拉膜收缩为一非扭转的碳纳米管线。该有机溶剂为挥发性有机溶剂,如乙醇、甲醇、丙酮、二氯乙烷或氯仿,本实施例中采用乙醇。通过有机溶剂处理的非扭转碳纳米管线与未经有机溶剂处理的碳纳米管膜相比,比表面积减小,粘性降低。所述碳纳米管线状结构及其制备方法请参见范守善等人于2005年12月16日申请的,于2007年6月20日公开的第CN1982209A号中国大陆公开专利申请。
所述扭转的碳纳米管线为采用一机械力将所述碳纳米管拉膜两端沿相反方向扭转获得。请参阅图5,该扭转的碳纳米管线包括多个绕该扭转的碳纳米管线轴向螺旋排列并沿线的一端向另一端延伸的碳纳米管,该多个碳纳米管也可看作为沿一个确定的方向延伸。具体地,该扭转的碳纳米管线包括多个碳纳米管片段,该多个碳纳米管片段通过范德华力首尾相连,每一碳纳米管片段包括多个相互平行并通过范德华力紧密结合的碳纳米管。该碳纳米管片段具有任意的长度、厚度、均匀性及形状。该扭转的碳纳米管线长度不限,直径为0.5纳米~100微米。进一步地,可采用一挥发性有机溶剂处理该扭转的碳纳米管线。在挥发性有机溶剂挥发时产生的表面张力的作用下,处理后的扭转的碳纳米管线中相邻的碳纳米管通过范德华力紧密结合,使扭转的碳纳米管线的比表面积减小,密度及强度增大。
该碳纳米管线状结构具有较大的强度,从而提高了该电磁波检测装置的使用寿命和稳定性。
若所述碳纳米管结构为碳纳米管膜或碳纳米管线状结构的组合时,所述碳纳米管膜中碳纳米管与碳纳米管线状结构沿相同方向排列。
可以理解,上述碳纳米管结构均包括多个沿相同方向平行排列的碳纳米管、碳纳米管线状结构或其组合。
由于碳纳米管对电磁波的吸收接近绝对黑体,从而使碳纳米管对于各种波长的电磁波具有均一的吸收特性,即该碳纳米管结构可测量红外线、可见光、紫外线等不同波长范围的电磁波。进一步地,碳纳米管在吸收了如激光等电磁波的能量后温度上升,从而使碳纳米管结构的电阻也相应发生了变化,该碳纳米管结构可以检测从微瓦到千瓦的光强范围。另外,由于碳纳米管具有较小的热容和较大的散热面积,因此,其对光的响应速度也较快。因此,该碳纳米管结构可用于检测电磁波的强度变化。
另外,由于所述碳纳米管结构包括的多个碳纳米管、碳纳米管线状结构或其组合均沿同一方向平行排列,当有一电磁波信号入射时,振动方向平行于碳纳米管长度方向的电磁波信号被吸收,垂直于碳纳米管长度方向的电磁波信号能透过该碳纳米管结构。当该电磁波信号为偏振的电磁波信号时,当偏振方向平行于碳纳米管长度方向时,该碳纳米管结构对该电磁波信号的吸收最强烈,当偏振方向垂直于碳纳米管长度方向时,该碳纳米管结构对该电磁波信号的吸收最微弱。该碳纳米管结构对该电磁波吸收的强弱引起碳纳米管结构温度的变化,从而进一步引起该碳纳米管结构电阻的变化。该电阻的变化规律具体为碳纳米管结构对电磁波的吸收越强烈,该碳纳米管结构的温度越高,其电阻越小;相反,碳纳米管结构对电磁波的吸收越微弱,该碳纳米管结构的温度越低,其电阻越大。根据该电阻变化规律,该碳纳米管结构不仅可以检测电磁波的强度,还可以检测电磁波的偏振方向。
另外,上述碳纳米管结构的的厚度不能太厚,太厚则影响碳纳米管与周围气体介质进行热交换,从而影响该碳纳米管结构的灵敏度与稳定性,另外,该碳纳米管结构的厚度不能太薄,太薄则该碳纳米管结构的强度较差,在探测过程中容易损坏,影响该电磁波检测装置10的使用寿命。优选地,所述碳纳米管结构的厚度为0.5纳米~1毫米。
所述的第一电极14和第二电极16由导电材料形成,其具体形状结构不限。具体地,所述第一电极14和第二电极16可选择为层状、棒状、块状或其它形状。所述第一电极14和第二电极16的材料可选择为金属、导电聚合物、导电胶、金属性碳纳米管、铟锡氧化物等。本实施例中,所述第一电极14和第二电极16为间隔设置于所述碳纳米管结构表面的铜电极,其中所述碳纳米管结构中的碳纳米管沿第一电极14向第二电极16延伸。由于碳纳米管具有极大的比表面积,在范德华力的作用下,该碳纳米管结构本身有很好的粘附性,故所述第一电极14和第二电极16与所述碳纳米管结构之间可以直接粘附固定,并形成很好的电接触,另外,可以采用导电粘结层将第一电极14和第二电极16粘附固定于碳纳米管结构表面。
此外,所述电磁波检测装置进一步包括一用于支撑碳纳米管结构的支撑体17,所述碳纳米管结构设置于该支撑体17的其中一表面,所述支撑体17的材料为绝热材料,如玻璃、陶瓷等。
进一步地,为了定量的测定电磁波信号的偏振方向及电磁波信号的强度,所述电磁波检测装置10可进一步接入一回路中,该回路包括一信号测量装置18,该信号测量装置18与上述第一电极14和第二电极16电连接,该信号测量装置18可以为一电流测量装置或电压测量装置,本实施例中所述的信号测量装置18为一电流测量装置。
在应用中,采用所述电磁波检测装置10测量电磁波信号强度的方法为:首先,用一强度已知的电磁波信号照射该电磁波传感器12,并用上述信号测量装置18测出此时碳纳米管结构的电阻;其次,换用一待测的电磁波信号照射该电磁波检测装置10的电磁波传感器12,并用所述信号测量装置18测出此时碳纳米管结构的电阻;最后,利用二者照射碳纳米管结构时的电阻变化值及碳纳米管结构的电阻随照射其的电磁波信号强度之间的变化关系,即入射电磁波信号强度越强,碳纳米管结构的电阻越小,便可推出待测电磁波的强度。如图6和图7所示,本实施例定量测定了在真空和非真空环境下用一相同的电磁波周期性照射一碳纳米管膜时,该碳纳米管膜的电阻变化率与响应时间之间的关系,其中,图中Rdark为没有电磁波照射碳纳米管膜时的电阻值,RIR为电磁波照射碳纳米管膜时的电阻值,纵坐标(Rdark-RIR)/Rdark为电阻变化率,横坐标为时间。从该图中可以发现在每一周期开始或结束的瞬间,碳纳米管膜对电磁波的响应速度快,响应时间仅为15毫秒~50毫秒,且在真空环境下该碳纳米管膜对电磁波的响应速度较在非真空环境下快。
请参阅图8,本发明第二实施例提供一种电磁波检测装置20,该电磁波检测装置20包括:一电磁波传感器22,一第一电极24及一第二电极26。该第一电极24和第二电极26间隔设置并与所述电磁波传感器22电连接。此外,该电磁波检测装置20也可进一步包括一用于支撑电磁波传感器22的支撑体27及一通过第一电极24和第二电极26与电磁波传感器22电连接的信号测量装置28。
本实施例与第一实施例基本相同,其区别在于本实施例的电磁波传感器22为碳纳米管复合结构。请参阅图9,所述碳纳米管复合结构包括一聚合物材料层222和一与聚合物材料层222复合的碳纳米管结构224。所述碳纳米管结构224与第一实施例的碳纳米管结构相同。由于该碳纳米管结构224由多个碳纳米管组成,因此该多个碳纳米管之间的结合位置会存在一些微孔。所述聚合物材料层222的材料为透光性有机聚合物,该有机聚合物可为聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸乙酯或聚丙烯酸丁酯等。所述聚合物材料层222中的聚合物材料至少部分渗透在该碳纳米管结构224的微孔中。其具体制备方法可为将该碳纳米管结构224浸入一有机溶液中,之后再进行固化处理,或将一有机溶液涂敷于碳纳米管结构224的两表面,之后再固化处理。该聚合物层222的存在可进一步增强该碳纳米管结构的强度,提高了该电磁波检测装置20的应用范围。
本实施例提供的电磁波检测装置20对电磁波信号强度的检测方法与上述第一实施例提供的检测方法相同。
请参阅图10,应用上述电磁波检测装置检测电磁波信号的方法主要包括以下步骤:
步骤一:提供一电磁波检测装置,该电磁波检测装置包括一电磁波传感器、一第一电极、一第二电极及一测量装置,所述电磁波传感器包括一碳纳米管结构,该碳纳米管结构包括多个碳纳米管,该多个碳纳米管沿同一一方向从第一电极延伸至第二电极。
该步骤中所提供的电磁波检测装置可为上述实施例一或上述实施例二提供的电磁波检测装置,且所述碳纳米管结构包括多个沿相同方向平行排列的碳纳米管、碳纳米管线状结构或其组合,即该碳纳米管结构中碳纳米管的长度方向大致相同,并且该碳纳米管基本平行于碳纳米管结构的表面。
步骤二:用一待测偏振方向的电磁波照射所述电磁波检测装置的电磁波传感器,从而引起所述碳纳米管结构电阻的变化。
用一待测偏振方向的电磁波垂直入射至上述碳纳米管结构的表面,当该电磁波的偏振方向平行于所述碳纳米管的长度方向,则该碳纳米管结构对该电磁波的吸收最强烈,当该电磁波的偏振方向垂直于所述碳纳米管的长度方向,则该碳纳米管结构对该电磁波的吸收最微弱,而碳纳米管结构对电磁波的吸收强弱的不同也会引起碳纳米管结构本身电阻变化的不同。可见当电磁波的偏振方向与碳纳米管结构中碳纳米管的长度方向之间的夹角发生改变时,所述碳纳米管结构的电阻也发生相应变化。
步骤三:转动该电磁波检测装置的电磁波传感器,使碳纳米管结构中碳纳米管的长度方向与电磁波偏振方向的夹角发生变化,测量在该变化过程中碳纳米管结构的电阻,根据该所测电阻的变化判断待测电磁波的偏振方向。
请参阅图11,本实施例定量测量了所述碳纳米管结构的电阻与电磁波偏振方向之间夹角的关系,在测量电磁波偏振方向时,当电磁波的偏振方向与碳纳米管结构中碳纳米管的长度方向之间的夹角为90度时,所述碳纳米管结构的电阻最大,对应图中90度及270度方向;当电磁波的偏振方向与碳纳米管结构中碳纳米管的长度方向之间的夹角为0度时,所述碳纳米管膜的电阻最小,对应图中0度及180度方向。可见,当碳纳米管结构的电阻最大时,碳纳米管的长度方向与电磁波的偏振方向之间的夹角为90度,因此在转动电磁波传感器的过程中,根据信号测量装置所测电磁波传感器电阻最大时碳纳米管的排列方向即可推断出所述电磁波的偏振方向。
本发明实施例提供的电磁波检测装置具有以下优点:所述电磁波检测装置采用碳纳米管结构或碳纳米管复合结构作为电磁波传感器,且该碳纳米管结构或碳纳米管复合结构中的碳纳米管有序排列,导电性良好,可进一步提高该电磁波检测装置的响应速度;所述碳纳米管结构或碳纳米管复合结构可自支撑,强度较好,结构稳定,提高了该电磁波检测装置的使用寿命及稳定性;由于所述电磁波传感器的碳纳米管结构或碳纳米管复合结构中的碳纳米管或碳纳米管线沿同一方向排列,因此该电磁波检测装置不仅可以测量电磁波的强度,还可以测量电磁波的偏振方向;所述电磁波信号偏振方向的检测只需转动碳纳米管结构,使碳纳米管结构中碳纳米管的长度延伸方向与电磁波的偏振方向之间的夹角发生变化即可,方法简单。
另外,本领域技术人员还可在本发明精神内做其他变化,当然,这些依据本发明精神所做的变化,都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
Claims (17)
1.一种电磁波检测装置,其包括:
一电磁波传感器,用于接收待检测的电磁波;
一第一电极和一第二电极,该第一电极和第二电极间隔设置且与所述电磁波传感器电连接;
一测量装置,该测量装置与所述第一电极和第二电极电连接;
其特征在于,所述电磁波传感器包括一碳纳米管结构,该碳纳米管结构包括多个碳纳米管,该多个碳纳米管沿同一方向从第一电极延伸至第二电极,以使该碳纳米管结构的电阻可因接收电磁波的作用而发生相应改变,该测量装置用于测量该碳纳米管结构的电阻。
2.如权利要求1所述的电磁波检测装置,其特征在于,所述碳纳米管结构为一自支撑结构。
3.如权利要求1所述的电磁波检测装置,其特征在于,所述碳纳米管结构包括至少一碳纳米管膜、至少一碳纳米管线状结构或其组合。
4.如权利要求3所述的电磁波检测装置,其特征在于,所述碳纳米管膜中的碳纳米管大致相互平行且与碳纳米管膜表面基本平行。
5.如权利要求3所述的电磁波检测装置,其特征在于,所述至少一碳纳米管膜包括多个碳纳米管膜,该多个碳纳米管膜共面且无间隙铺设或层叠铺设。
6.如权利要求3所述的电磁波检测装置,其特征在于,所述至少一碳纳米管线状结构为一个碳纳米管线状结构,该一个碳纳米管线状结构在一个平面内有序弯折成一膜状结构。
7.如权利要求3所述的电磁波检测装置,其特征在于,所述至少一碳纳米管线状结构为多个碳纳米管线状结构,该多个碳纳米管线状结构基本平行排列且共面。
8.如权利要求3所述的电磁波检测装置,其特征在于,所述碳纳米管线状结构包括至少一非扭转的碳纳米管线、至少一扭转的碳纳米管线或其组合。
9.如权利要求8所述的电磁波检测装置,其特征在于,所述非扭转的碳纳米管线包括多个沿该非扭转的碳纳米管线长度方向平行排列的碳纳米管,所述扭转的碳纳米管线包括多个沿该扭转的碳纳米管线长度方向呈螺旋状排列的碳纳米管。
10.如权利要求1所述的电磁波检测装置,其特征在于,所述电磁波检测装置进一步包括一支撑体,所述电磁波传感器中的碳纳米管结构设置于该支撑体的表面。
11.如权利要求10所述的电磁波检测装置,其特征在于,所述支撑体为绝热材料,该绝热材料为玻璃或陶瓷。
12.如权利要求1所述的电磁波检测装置,其特征在于,所述测量装置为电流测量装置或电压测量装置。
13.一种电磁波检测装置,其包括:
一电磁波传感器,用于接收待检测的电磁波;
一第一电极和一第二电极,该第一电极和第二电极间隔设置且与所述电磁波传感器电连接;
一测量装置,该测量装置与所述第一电极和第二电极电连接;
其特征在于,所述电磁波传感器包括一碳纳米管复合结构,该碳纳米管复合结构包括一聚合物材料层及一与该聚合物材料层复合的碳纳米管结构,该碳纳米管结构包括多个碳纳米管,该多个碳纳米管沿同一方向从第一电极延伸至第二电极,以使该碳纳米管复合结构的电阻可因接收电磁波的作用而发生相应改变,该测量装置用于测量该碳纳米管复合结构的电阻。
14.如权利要求13所述的电磁波检测装置,其特征在于,所述聚合物材料层的材料为透光性有机聚合物。
15.如权利要求14所述的电磁波检测装置,其特征在于,所述碳纳米管结构中具有微孔,所述透光性有机聚合物至少部分渗透在该碳纳米管结构的微孔中。
16.一种电磁波检测方法,其包括以下步骤:
提供一碳纳米管结构,该碳纳米管结构包括多个碳纳米管,该多个碳纳米管沿同一方向延伸;
用一待测的电磁波照射所述碳纳米管结构,以使该碳纳米管结构的电阻因接收的电磁波的作用而发生相应改变;及
测量该碳纳米管结构的电阻变化。
17.一种电磁波检测方法,其包括以下步骤:
提供一碳纳米管结构,该碳纳米管结构包括多个碳纳米管,该多个碳纳米管沿同一方向延伸;
用一待测的电磁波照射所述碳纳米管结构,以使该碳纳米管结构的电阻因接收的电磁波的作用而发生相应改变;及
使该碳纳米管结构中碳纳米管的长度方向与电磁波偏振方向的夹角发生变化,测量在该变化过程中碳纳米管结构的电阻,根据该所测电阻的改变判断待测电磁波的偏振方向。
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