CN203011528U

CN203011528U - 新型高敏紫外光强探测器及紫外光强测控系统

Info

Publication number: CN203011528U
Application number: CN 201320013393
Authority: CN
Inventors: 井杨坤
Original assignee: BOE Technology Group Co Ltd; Hefei BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
Current assignee: BOE Technology Group Co Ltd; Hefei BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date: 2013-01-10
Filing date: 2013-01-10
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2023-01-10

Abstract

本实用新型涉及显示技术领域，具体是一种新型高敏紫外光强探测器及紫外光强测控系统，包括探测器衬底，所述探测器衬底上设置充有热探测气体的密闭腔室和电极，该密闭腔室上侧由内至外依次被半导体形变膜、透紫外窗口薄膜覆盖；所述半导体形变膜、透紫外窗口薄膜之间形成真空腔，且该半导体形变膜、透紫外窗口薄膜分别与电极连接。本实用新型提供的新型高敏紫外光强探测器及紫外光强测控系统，通过热探测达到温度补正紫外光强测定的效果，不仅去除了温度对紫外线光强测量的影响，并且提高了测量精度。

Description

新型高敏紫外光强探测器及紫外光强测控系统

技术领域

本实用新型涉及显示技术领域，具体是一种新型高敏紫外光强探测器及紫外光强测控系统。

背景技术

目前，LCD制造业中用于封框胶固化的紫外线固化机的紫外光源主要是超高压水银灯等传统的紫外光源。紫外探测方式可分为热探测和光子探测。热探测是根据入射辐射的热效应引起探测材料某一物理性质变化而工作的一类探测。探测材料因吸收入射紫外辐射，温度升高，可以产生温差电动势、电阻率变化、自发极化强度变化、或者气体体积与压强变化等，测量这些物理性质的变化，就能够测量被吸收的辐射功率。紫外光电探测器是利用入射的光子流与探测材料中的电子之间直接相互作用，从而改变电子能量状态的光子效应来制作的一类方式。光电探测根据引起的光子效应的大小，可以测量被吸收的光子数。

热探测器最大的缺点在于无法避免可见光的辐射热效应，因此在实际应用中会有无法避免的背景干扰。传统的紫外光源在发出紫外线的同时也释放一定量的热，热量与紫外线的强度有一定的关系。一般的紫外线光强探测设有光电探头，长时间使用会精度下降，温度会对紫外线光强造成很大的影响，造成测量精度低。

为了解决以上问题，本实用新型做了有益改进。

实用新型内容

（一）要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种光电膜与电容效应相结合的新型高敏紫外光强探测器及紫外光强测控系统，能够达到温度补正紫外光强测量的效果，不仅消除了温度对紫外线光强测量的影响，并且提高了测量精度。

（二）技术方案

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种新型高敏紫外光强探测器，包括探测器衬底，所述探测器衬底上设置充有热探测气体的密闭腔室和电极，所述密闭腔室上侧由内至外依次被半导体形变膜、透紫外窗口薄膜覆盖；所述半导体形变膜、透紫外窗口薄膜之间形成真空腔，且所述半导体形变膜、透紫外窗口薄膜分别与电极连接。

其中，所述透紫外窗口薄膜的材质为纳米SiC薄膜。

此外，所述电极的材质为氧化铟锡。

而且，所述探测器衬底的材质为绝缘陶瓷。

本实用新型还提供一种紫外光强测控系统，包括如上任一所述的新型高敏紫外光强探测器、信号分析电路、可编辑逻辑控制器和紫外光强控制器，所述新型高敏紫外光强探测器、信号分析电路和可编辑逻辑控制器依次相连，且所述可编辑逻辑控制器与所述紫外光强控制器相连。

其中，所述信号分析电路通过信号放大器与可编辑逻辑控制器连接。

此外，还包括数模转换器和计算机，所述可编辑逻辑控制器、数模转换器和计算机依次相连。

其中，所述的计算机设有液晶触摸屏。

进一步，所述紫外光强控制器通过电流调节器与紫外光源连接。

而且，所述紫外光源为设有氟乙烯表面涂层的紫外光灯管。

（三）有益效果

与现有技术和产品相比，本实用新型有如下优点：

本实用新型提供的新型高敏紫外光强探测器及紫外光强测控系统，通过热探测达到温度补正紫外光强测定的效果，不仅消除了温度对紫外线光强测量的影响，并且提高了测量精度。

附图说明

图1是本实用新型的新型高敏紫外光强探测器横截面结构示意图；

图2是本实用新型的紫外光强测控系统的连接示意框图；

图3是本实用新型中SiC薄膜的特定波长范围对应光强探测效果图。

附图中，各标号所代表的组件的列表如下:

1、透紫外窗口薄膜；2、真空腔；3、半导体形变膜；4、电极；5、密闭腔室；6、探测器衬底；7、信号分析电路；8、信号放大器；9、可编辑逻辑控制器；10、数模转换器；11、计算机；12、紫外光强控制器；13、电流调节器；14、液晶触摸屏。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做一个详细的说明。

如图1所示，本实施例提供一种新型高敏紫外光强探测器，包括探测器衬底6，所述探测器衬底6上设置充有热探测气体的密闭腔室5和电极4（膜电极），该密闭腔室5上侧由内至外依次被半导体形变膜3、透紫外窗口薄膜1覆盖；所述半导体形变膜3、透紫外窗口薄膜1之间形成真空腔2，且该半导体形变膜3、透紫外窗口薄膜1分别与电极连接。该探测器中采用了光子探测的手段，即利用紫外光与透紫外窗口薄膜1产生光电效应，根据引起的光电效应的大小，可以测量被吸收的光子数。而且，该探测器还采用热探测方式，对光子探测进行了补助测量。该探测器利用了热探测气体对透过上述透紫外窗口薄膜1的截止波长紫外线具有较强吸收性，当该热探测气体吸收该对应波长紫外辐射后受热膨胀产生的压力作用于半导体形变膜3上时，该半导体形变膜3产生形变，导致其与上层的透紫外窗口薄膜1之间的电容变化，从而使有关的电压信号参量变化，通过测量该参量的变化来探测紫外辐射强度。

本实施例对于上述用于光子探测的透紫外窗口薄膜，在目前的紫外灯管条件下，如图3所示，采用碳化硅（Silicon Carbide，SiC）的材质，特定波长范围对应光强探测效果较为明显，故优选采用纳米SiC薄膜。但是不限于使用SiC材料。SiC材料最大的优点是能够在高温环境下工作，产生的光电子进行放大处理，可得到相应的光电强度数据。而且，SiC具有多种构型，其带隙可以从3C构型的2.2eV变化至2H构型的3.4eV，可以满足“大气日盲区”型紫外探测器的响应范围。4H构型SiC带隙为3.2eV，对应的截止波长为380nm，因此可以用于制作日盲型紫外波段的探测器；6H构型SiC带隙为3.0eV，对应的截止波长为412nm，因此可以用于制作全紫外波段的探测器。SiC材料最大的优点是能够在高温环境下工作，且抗辐射、耐腐蚀，所制作的器件具有响应快、效率高的特点，因此受到人们的广泛关注。所以，其还具有测量范围大的优点，不受温度限制。

其中，本实施例的新型高敏紫外光强探测器的电极4采用氧化铟锡（Indium Tin Oxide，ITO）的材质，但是并不限于使用ITO的材质，电极4材质选用对半导体形变膜3和透紫外窗口薄膜1的材质有良好的导通作用的材料即可。

在液晶行业应用于封框胶固化的紫外光强的测量及校正，选取吸收的紫外光发光波长为300nm至400nm的气体，气体对波峰为365nm的光为最敏感，此波段将出现光膜形变量的峰值。本实施例优选气体为NO₂，但不限于NO₂，气体浓度可以用稀有气体进行稀释。

此外，所述探测器衬底的材质采用绝缘陶瓷，该材质适用于在高温环境下工作。

如图2所示，本实施例还提供了一种应用在对盒工序紫外光强测量领域的紫外光强测控系统，包括上述的新型高敏紫外光强探测器、信号分析电路7、可编辑逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）9和紫外光强控制器12，所述新型高敏紫外光强探测器、信号分析电路7和可编辑逻辑控制器9依次相连，且该可编辑逻辑控制器9与所述紫外光强控制器12相连。

此外，所述信号分析电路7可通过信号放大器8与可编辑逻辑控制器9连接，因而，对新型高敏紫外光强探测器中的热探测值和光电探测值经过信号分析电路7进行比对分析，大大提高了测量精度；还增加了信号放大器8对信号进行放大处理，然后传送至可编辑逻辑控制器9进行数据处理。

该紫外光强测控系统还设有数模转换器10和计算机11，可编辑逻辑控制器9、数模转换器10和计算机11依次相连。数模转换器10将可编辑逻辑控制器9中的数据信号进行转换，发送给计算机11。

该计算机11还增设了液晶触摸屏14，便于监控和操作。

此外，该紫外光强测控系统的紫外光强控制器12，用于实时对紫外光源的发射光强度进行调整。该光强控制器12通过电流调节器13与紫外光源连接。

其中，对于紫外光源优选使用设有氟乙烯表面涂层的紫外光灯管，因为目前灯管辐射范围大，热损失也很大，氟乙烯具有高耐紫外线和高能辐射性，通过氟乙烯表面得到的光强可为最优化。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种新型高敏紫外光强探测器，其特征在于，包括探测器衬底，所述探测器衬底上设置充有热探测气体的密闭腔室和电极，所述密闭腔室上侧由内至外依次被半导体形变膜、透紫外窗口薄膜覆盖；所述半导体形变膜、透紫外窗口薄膜之间形成真空腔，且所述半导体形变膜、透紫外窗口薄膜分别与电极连接。

2.根据权利要求1所述的新型高敏紫外光强探测器，其特征在于，所述透紫外窗口薄膜的材质为纳米SiC薄膜。

3.根据权利要求1所述的新型高敏紫外光强探测器，其特征在于，所述电极的材质为氧化铟锡。

4.根据权利要求1所述的新型高敏紫外光强探测器，其特征在于，所述探测器衬底的材质为绝缘陶瓷。

5.一种紫外光强测控系统，其特征在于，包括如权利要求1~4任一所述的新型高敏紫外光强探测器、信号分析电路、可编辑逻辑控制器和紫外光强控制器，所述新型高敏紫外光强探测器、信号分析电路和可编辑逻辑控制器依次相连，且所述可编辑逻辑控制器与所述紫外光强控制器相连。

6.根据权利要求5所述的紫外光强测控系统，其特征在于，所述信号分析电路通过信号放大器与可编辑逻辑控制器连接。

7.根据权利要求5所述的紫外光强测控系统，其特征在于，还包括数模转换器和计算机，所述可编辑逻辑控制器、数模转换器和计算机依次相连。

8.根据权利要求7所述的紫外光强测控系统，其特征在于，所述的计算机设有液晶触摸屏。

9.根据权利要求5所述的紫外光强测控系统，其特征在于，所述紫外光强控制器通过电流调节器与紫外光源连接。

10.根据权利要求9所述的紫外光强测控系统，其特征在于，所述紫外光源为设有氟乙烯表面涂层的紫外光灯管。