CN108548890A - 一种用于半导体光催化性能测试的装置 - Google Patents

一种用于半导体光催化性能测试的装置 Download PDF

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魏秀梅
马琳
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Abstract

本发明公开的属于半导体材料性能测试技术领域，具体为一种用于半导体光催化性能测试的装置，包括底座，所述底座的顶部从左到右依次设置有水箱、测试箱和甲醛存放箱，所述甲醛存放箱的顶部设置有真空泵，所述测试箱的外壁套接有夹套，所述测试箱的内腔左右两侧分别设置有压力传感器和二氧化碳传感器，所述测试箱的顶部左侧安装有伸缩支架，所述伸缩支架的右侧顶部安装有光源体，所述伸缩支架的右侧安装有滤光片，所述水箱的内腔底部安装有循环泵，能够实现半导体在不同的光照强度和不同温度下的光催化性能的测试，且自动化程度高，便于操作，测量精度高，数据便于处理和记录，具有快捷、方便等优点。

Description

一种用于半导体光催化性能测试的装置
技术领域
本发明涉及半导体材料性能测试技术领域，具体为一种用于半导体光催化性能测试的装置。
背景技术
半导体材料是一类具有半导体性能(导电能力介于导体与绝缘体之间，电阻率约在1mΩ·cm～1GΩ·cm范围内)、可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料。光催化材料是指通过该材料、在光的作用下发生的光化学反应所需的一类半导体催化剂材料，世界上能作为光催化材料的有很多，包括二氧化钛、氧化锌、氧化锡、二氧化锆、硫化镉等多种氧化物硫化物半导体，其中二氧化钛(Titanium Dioxide)因其氧化能力强，化学性质稳定无毒，成为世界上最当红的纳米光触媒材料。光催化性能是半导体材料性能重要的表征参数。对一些未知的半导体材料需要对其进行光催化性能的测试，现有的光催化性能测试装置的结构单一，无法综合各种因素进行光催化性能的测试，且测试数据不便于统计和处理，为此，我们提出一种用于半导体光催化性能测试的装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于半导体光催化性能测试的装置，以解决上述背景技术中提出的现有的光催化性能测试装置的结构单一，无法综合各种因素进行光催化性能的测试，且测试数据不便于统计和处理的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于半导体光催化性能测试的装置，包括底座，所述底座的顶部从左到右依次设置有水箱、测试箱和甲醛存放箱，所述甲醛存放箱的左侧通过甲醛添加管与测试箱连通，所述甲醛存放箱的顶部设置有真空泵，所述真空泵的左侧通过真空管与测试箱相连通，所述真空管和甲醛添加管上均设置有电磁阀，所述测试箱的外壁套接有夹套，所述测试箱的内腔左右两侧分别设置有压力传感器和二氧化碳传感器，所述测试箱的内腔底部设置有载物盘，所述测试箱的顶部左侧安装有伸缩支架，所述伸缩支架的右侧顶部安装有光源体，所述伸缩支架的右侧安装有滤光片，所述水箱的内腔底部安装有循环泵，所述循环泵的右侧出液口通过水管与夹套的左侧底部相连通，所述夹套的左侧顶部通过循环管与水箱的顶部相连通，所述水箱的内腔左右两侧分别设置有制冷装置和加热装置，所述温度传感器、压力传感器和二氧化碳传感器的输出端均电性连接数据采集模块的输入端，所述数据采集模块的输出端电性连接微处理器的输入端，所述微处理器的输出端电性连接驱动模块的输入端，所述驱动模块的输出端分别电性连接加热装置、制冷装置、电磁阀、真空泵、光源体和循环泵的输入端，所述微处理器分别双向电性连接工业计算机和人机交互模块，所述工业计算机的输出端分别电性连接打印装置和无线通讯模块的输入端，所述无线通讯模块的输出端电性连接远程终端的输入端。
优选的，所述真空管和甲醛添加管与测试箱的连接处均安装有密封法兰。
优选的，所述光源体为高压汞灯或氙灯。
优选的，所述测试箱与夹套均采用石英玻璃制成。
优选的，所述工业计算机与微处理器之间通过局域网连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该发明提出的一种用于半导体光催化性能测试的装置，能够实现半导体在不同的光照强度和不同温度下的光催化性能的测试，且自动化程度高，便于操作，测量精度高，数据便于处理和记录，具有快捷、方便等优点。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明原理框图。
图中：1底座、2水箱、3测试箱、4甲醛存储箱、5甲醛添加管、6真空泵、7真空管、8电磁阀、9夹套、10压力传感器、11二氧化碳传感器、12伸缩支架、13光源体、14滤光片、15循环泵、16水管、17循环管、18温度传感器、19加热装置、20制冷装置、21载物盘、22数据采集模块、23微处理器、24人机交互模块、25驱动模块、26工业计算机、27打印装置、28无线通讯模块、29远程终端。
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做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。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种用于半导体光催化性能测试的装置，包括底座1，所述底座1的顶部从左到右依次设置有水箱2、测试箱3和甲醛存放箱4，所述甲醛存放箱4的左侧通过甲醛添加管5与测试箱3连通，所述甲醛存放箱4的顶部设置有真空泵6，所述真空泵6的左侧通过真空管7与测试箱3相连通，所述真空管7和甲醛添加管5上均设置有电磁阀8，所述测试箱3的外壁套接有夹套9，所述测试箱3的内腔左右两侧分别设置有压力传感器10和二氧化碳传感器11，所述测试箱3的内腔底部设置有载物盘21，所述测试箱3的顶部左侧安装有伸缩支架12，所述伸缩支架12的右侧顶部安装有光源体13，所述伸缩支架12的右侧安装有滤光片14，所述水箱2的内腔底部安装有循环泵15，所述循环泵15的右侧出液口通过水管16与夹套9的左侧底部相连通，所述夹套9的左侧顶部通过循环管17与水箱2的顶部相连通，所述水箱2的内腔左右两侧分别设置有制冷装置20和加热装置19，所述温度传感器18、压力传感器10和二氧化碳传感器11的输出端均电性连接数据采集模块22的输入端，所述数据采集模块22的输出端电性连接微处理器23的输入端，所述微处理器23的输出端电性连接驱动模块25的输入端，所述驱动模块25的输出端分别电性连接加热装置19、制冷装置20、电磁阀8、真空泵6、光源体13和循环泵15的输入端，所述微处理器23分别双向电性连接工业计算机26和人机交互模块24，所述工业计算机26的输出端分别电性连接打印装置27和无线通讯模块28的输入端，所述无线通讯模块28的输出端电性连接远程终端29的输入端。
其中，所述真空管7和甲醛添加管5与测试箱3的连接处均安装有密封法兰，所述光源体13为高压汞灯或氙灯，所述测试箱3与夹套9均采用石英玻璃制成，所述工业计算机26与微处理器23之间通过局域网连接。
工作原理：使用时，将半导体材料放置在载物盘21上，开启真空泵6，真空泵6通过真空管7将测试箱3抽真空，压力传感器10检测测试箱3内的压力，当达到设定值时，真空泵6停止工作，同时真空管7上的电磁阀8关闭，甲醛添加管5上的电磁阀8开启，甲醛存储箱4内的甲醛通过甲醛添加管5进入测试箱3内，甲醛充满测试箱3时，关闭甲醛添加管5上的电磁阀8，根据测试需要，设定温度传感器18的检测参数，通过制冷装置20和加热装置19对水箱2内的水进行温度调节，然后通过循环泵15将水送入夹套9，从而改变测试箱3的温度，然后调节伸缩支架12的高度，开启光源体13实现对甲醛的光催化，在光催化的过程中，二氧化碳传感器11检测测试箱3内的二氧化碳的浓度，并将检测的数据信息传输至微处理器23，微处理器23将数据传输至工业计算机26，工业计算机26实现对数据的记录和分析，通过打印装置27实现数据的打印，通过无线通讯模块28将数据信息传输至远程终端29，通过光解甲醛产生的二氧化碳的速率和浓度，实现对半导体光催化性能的测试，且在测试的过程中能够调节温度和光照高度，使得测量的数据更加精确和全面。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种用于半导体光催化性能测试的装置，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的顶部从左到右依次设置有水箱(2)、测试箱(3)和甲醛存放箱(4)，所述甲醛存放箱(4)的左侧通过甲醛添加管(5)与测试箱(3)连通，所述甲醛存放箱(4)的顶部设置有真空泵(6)，所述真空泵(6)的左侧通过真空管(7)与测试箱(3)相连通，所述真空管(7)和甲醛添加管(5)上均设置有电磁阀(8)，所述测试箱(3)的外壁套接有夹套(9)，所述测试箱(3)的内腔左右两侧分别设置有压力传感器(10)和二氧化碳传感器(11)，所述测试箱(3)的内腔底部设置有载物盘(21)，所述测试箱(3)的顶部左侧安装有伸缩支架(12)，所述伸缩支架(12)的右侧顶部安装有光源体(13)，所述伸缩支架(12)的右侧安装有滤光片(14)，所述水箱(2)的内腔底部安装有循环泵(15)，所述循环泵(15)的右侧出液口通过水管(16)与夹套(9)的左侧底部相连通，所述夹套(9)的左侧顶部通过循环管(17)与水箱(2)的顶部相连通，所述水箱(2)的内腔左右两侧分别设置有制冷装置(20)和加热装置(19)，所述温度传感器(18)、压力传感器(10)和二氧化碳传感器(11)的输出端均电性连接数据采集模块(22)的输入端，所述数据采集模块(22)的输出端电性连接微处理器(23)的输入端，所述微处理器(23)的输出端电性连接驱动模块(25)的输入端，所述驱动模块(25)的输出端分别电性连接加热装置(19)、制冷装置(20)、电磁阀(8)、真空泵(6)、光源体(13)和循环泵(15)的输入端，所述微处理器(23)分别双向电性连接工业计算机(26)和人机交互模块(24)，所述工业计算机(26)的输出端分别电性连接打印装置(27)和无线通讯模块(28)的输入端，所述无线通讯模块(28)的输出端电性连接远程终端(29)的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种用于半导体光催化性能测试的装置，其特征在于：所述真空管(7)和甲醛添加管(5)与测试箱(3)的连接处均安装有密封法兰。
3.根据权利要求1所述的一种用于半导体光催化性能测试的装置，其特征在于：所述光源体(13)为高压汞灯或氙灯。
4.根据权利要求1所述的一种用于半导体光催化性能测试的装置，其特征在于：所述测试箱(3)与夹套(9)均采用石英玻璃制成。
5.根据权利要求1所述的一种用于半导体光催化性能测试的装置，其特征在于：所述工业计算机(26)与微处理器(23)之间通过局域网连接。
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