TWI504863B - 光強分佈的測量方法 - Google Patents
光強分佈的測量方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI504863B TWI504863B TW101122308A TW101122308A TWI504863B TW I504863 B TWI504863 B TW I504863B TW 101122308 A TW101122308 A TW 101122308A TW 101122308 A TW101122308 A TW 101122308A TW I504863 B TWI504863 B TW I504863B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- carbon nanotube
- nanotube array
- intensity distribution
- light intensity
- light
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 31
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 169
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 165
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 165
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 22
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 6
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 229910021392 nanocarbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 3
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N (fluoren-9-ylideneamino) n-naphthalen-1-ylcarbamate Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2C1=NOC(=O)NC1=CC=CC2=CC=CC=C12 PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005457 Black-body radiation Effects 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 239000002079 double walled nanotube Substances 0.000 description 2
- 239000002048 multi walled nanotube Substances 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000002109 single walled nanotube Substances 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005411 Van der Waals force Methods 0.000 description 1
- -1 acetylene Chemical class 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
- G01J1/4257—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors applied to monitoring the characteristics of a beam, e.g. laser beam, headlamp beam
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/0225—Shape of the cavity itself or of elements contained in or suspended over the cavity
- G01J5/023—Particular leg structure or construction or shape; Nanotubes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
- G01J1/4228—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors arrangements with two or more detectors, e.g. for sensitivity compensation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/08—Optical arrangements
- G01J5/0853—Optical arrangements having infrared absorbers other than the usual absorber layers deposited on infrared detectors like bolometers, wherein the heat propagation between the absorber and the detecting element occurs within a solid
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/52—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using comparison with reference sources, e.g. disappearing-filament pyrometer
- G01J5/53—Reference sources, e.g. standard lamps; Black bodies
- G01J5/532—Reference sources, e.g. standard lamps; Black bodies using a reference heater of the emissive surface type, e.g. for selectively absorbing materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J2005/0077—Imaging
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Description
本發明涉及一種光強分佈的測量方法，尤其涉及一種利用奈米碳管陣列測量光強分佈的方法。
光源所發出的光在哪個方向(角度)上傳播及強度大小統稱為“光強分佈”。
光強分佈的測量方法基本分為兩：一種係把感測器放在距樣品一定距離的地方，所述感測器在樣品周圍同心分佈的若干點移動並進行測量，即可測量光強的分佈；另一種係把測量裝置放在距樣品不同的距離處測量光強的分佈，所述測量裝置由一CCD感測器及一具有類似魚眼鏡頭的超廣角棱鏡的光學系統組成。
目前，測量光強分佈的感測器主要分為兩大類：光子感測器(製冷型)及熱感測器(非製冷型)。光子傳感器具有靈敏度高、回應速度快的優點，然而，光子感測器需要液氮製冷、成本較高、且可探測的光波波段較窄。熱感測器成本較低、可探測的光波波段較寬、且可在室溫下操作，但係，熱感測器存在靈敏度較低、解析度低的缺點。
有鑒於此，提供一種光強分佈的測量方法，該測量方法具有較高的靈敏度及解析度，且可測量的光波波段較寬實為必要。
一種光強分佈的測量方法，包括以下步驟：提供一奈米碳管陣列，該奈米碳管陣列懸空設置於一惰性環境或真空環境中，所述奈米碳管陣列具有相對的第一表面及第二表面；用待測光源照射所述奈米碳管陣列的第一表面，使該奈米碳管陣列輻射出光；利用成像元件對奈米碳管陣列所輻射的光成像，讀出待測光源的光強分佈。
與先前技術相比，本發明利用奈米碳管陣列作為光強分佈的感測元件，由於奈米碳管係一種優異的熱敏性及光敏性材料，且其對光(尤其係紅外光)具有很寬的波長回應範圍及很高的吸收率，故，本發明提供的測量方法具有很高的靈敏度，且可測量的光波波長範圍很廣。其次，由於奈米碳管陣列的導熱性能具有各向異性，即，熱量幾乎只沿著奈米碳管的軸向傳導，不沿徑向傳導，故，利用本發明提供的方法測量光強分佈具有很高的解析度。
10‧‧‧奈米碳管陣列
102‧‧‧第一表面
104‧‧‧第二表面
12，12a，12b‧‧‧奈米碳管
122‧‧‧第一端
124‧‧‧第二端
14‧‧‧支撐體
16‧‧‧光束
18‧‧‧成像元件
20‧‧‧腔室
圖1為本發明實施例提供的光強分佈的測量方法的流程圖。
圖2為本發明實施例提供的光強分佈的測量方法的工藝流程圖。
圖3為本發明實施例提供的光強分佈的測量方法中所採用的奈米碳管陣列的掃描電鏡照片。
下面將結合附圖及具體實施例對本發明提供的光強分佈的測量方法作進一步的詳細說明。
請一併參見圖1及圖2，本發明實施例提供一種光強分佈的測量方法，包括以下步驟：
步驟一、提供一奈米碳管陣列10，該奈米碳管陣列10通過兩間隔設置的支撐體14懸空設置於一惰性環境或真空環境中。
所述奈米碳管陣列10優選為超順排奈米碳管陣列10，該奈米碳管陣列10的製備方法，包括以下步驟：(a)提供一平整生長基底，該生長基底可選用P型或N型矽生長基底，或選用形成有氧化層的矽生長基底，本實施例優選為採用4英寸的矽生長基底；(b)在生長基底表面均勻形成一催化劑層，該催化劑層材料可選用鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)或其任意組合的合金之一；(c)將上述形成有催化劑層的生長基底在700~900℃的空氣中退火約30分鐘~90分鐘；(d)將處理過的生長基底置於反應爐中，在保護氣體環境下加熱到500~740℃，然後通入碳源氣體反應約5~30分鐘，生長得到奈米碳管陣列10，其高度大於100奈米，優選為100奈米~10毫米；(e)使奈米碳管陣列10脫離生長基底，獲得一具有自支撐結構的奈米碳管陣列10。
所述奈米碳管陣列10中，奈米碳管12與生長基底表面之間所形成的角度大於等於10度且小於等於90度，優選地，奈米碳管12與生長基底的表面之間所形成的角度大於等於60度且小於等於90度。本實施例中，所述奈米碳管陣列10為複數個彼此平行且垂直於生長基底生長的奈米碳管12形成的純奈米碳管陣列10，請參見圖3。本實施例中，該奈米碳管陣列10為複數個大致彼此平行且垂直於生長基底生長的奈米碳管12形成的純奈米碳管陣列10。相鄰奈米碳管12之間具有間隙，該間隙為0.1奈米~0.5奈米。所述奈米碳管12具有相對的第一端122及第二端124，第一端122遠離所述生長基底，第二端124與所述生長基底接觸。通過上述控制生長
條件，該超順排奈米碳管陣列10中基本不含有雜質，如無定型碳或殘留的催化劑金屬顆粒等。本實施例中碳源氣可選用乙炔等化學性質較活潑的碳氫化合物，保護氣體可選用氮氣、氨氣或惰性氣體。可以理解的係，本實施例提供的奈米碳管陣列10不限於上述製備方法。
所述奈米碳管12包括單壁奈米碳管12、雙壁奈米碳管12及多壁奈米碳管12中的一種或幾種。該單壁奈米碳管12的直徑為0.5奈米~50奈米，該雙壁奈米碳管12的直徑為1.0奈米~50奈米，該多壁奈米碳管12的直徑為1.5奈米~50奈米。所述複數個奈米碳管12的長度相等，在100奈米到10毫米之間。
所述去除生長基底的方法為採用刀片、膠帶或其他工具將奈米碳管陣列10從生長基底整體剝離。由於所述奈米碳管陣列10中相鄰奈米碳管12之間通過凡得瓦力連接，採用刀片、膠帶或其他工具沿著垂直於奈米碳管12的軸向的方向慢慢將奈米碳管陣列10從生長基底上整體剝離，得到一具有自支撐結構的奈米碳管陣列10。該具有自支撐結構的奈米碳管陣列10包括複數個奈米碳管12，該複數個奈米碳管12的軸向與所述奈米碳管陣列10的第一表面102所形成的夾角大於等於10度且小於等於90度，優選地，該複數個奈米碳管12的軸向與所述奈米碳管陣列10的第一表面102所形成的夾角大於等於60度且小於等於90度。本實施例中，該複數個奈米碳管12的軸向垂直於所述奈米碳管陣列10的第一表面102。所述自支撐為奈米碳管陣列10不需要大面積的載體支撐，而只要相對兩邊提供支撐力即能整體上懸空而保持自身層狀狀態，即，將該奈米碳管陣列10置於(或固定於)間隔一固定距離設置的兩支
撐體14上時，位於兩支撐體14之間的奈米碳管陣列10能夠保持自身層狀狀態。故，該自支撐的奈米碳管陣列10可以設置於間隔一定距離的兩支撐體14上。可以理解，所述奈米碳管陣列10也可以設置於一環狀載體上，該環狀載體的材料優選為絕熱材料，例如絕熱材料製作的圓環。當然，所述奈米碳管陣列10也可以通過鋪設方式形成於一基底上，該基底優選為透光絕熱材料。
本實施例中，將所述奈米碳管陣列10設置於一腔室20內，該腔室20內為惰性環境或真空環境。所述惰性環境係指腔室20內填充氮氣、氨氣或惰性氣體。所述真空環境係指將所述腔室20抽真空，使腔室20內為真空狀態。製作所述腔室20的材料為透光材料，例如硒化鋅(ZnSe)等。
步驟二、用待測光源照射所述奈米碳管陣列10的第一表面102，使該奈米碳管陣列10輻射出光。
所述奈米碳管陣列10中奈米碳管12的第一端122靠近待測光源，第二端124遠離待測光源。奈米碳管陣列10具有相對的第一表面102及第二表面104，所述複數個奈米碳管12的第一端122組成奈米碳管陣列10的第一表面102，複數個奈米碳管12的第二端124組成奈米碳管陣列10的第二表面104。
待測光源所發出的光可以為紅外光、可見光等各種光。本實施例選用二氧化碳雷射器。
待測光源發出的光束16可以任意角度照射奈米碳管陣列10的第一表面102，所述角度係指待測光源發出的光束16與奈米碳管陣列10的第一表面102之間所形成的夾角。優選地，待測光源沿著奈
米碳管12軸向的方向照射所述奈米碳管陣列10的第一表面102。
奈米碳管陣列10可近似為黑體，具有黑體的吸收及輻射特性。當待測光源所發出的光束16照射到奈米碳管陣列10的第一表面102時，光能轉換為熱能並被奈米碳管陣列10的第一表面102吸收，在奈米碳管陣列10的第一表面102形成與待測光源光強成正比的溫度場分佈。由於奈米碳管12的軸向導熱性好，橫向導熱性差，導熱的各向異性非常顯著，熱量在奈米碳管12與奈米碳管12之間橫向擴散極少，該熱量可以沿著奈米碳管12軸向的方向從每一奈米碳管12的第一端122向第二端124傳遞，直至每一奈米碳管12本身具有相等、均一的熱量。可以理解，該熱量由奈米碳管陣列10的第一表面102經過奈米碳管12的軸向導熱而向奈米碳管陣列10的第二表面104傳遞。如此，奈米碳管陣列10中每一奈米碳管12本身具有相等、均一的熱量，在整個奈米碳管陣列10中形成與待測光源光強成正比的溫度場分佈，同時按黑體輻射的特性向外輻射。
具體地，當待測光源所發出的光束16照射到奈米碳管陣列10的第一表面102時，光束16會分佈在該第一表面102，光能轉換為熱能並被奈米碳管陣列10的第一表面102吸收。例如，光束16分佈中光的強度大的地方為奈米碳管12a，該奈米碳管12a的第一端122所吸收的熱量大，通過奈米碳管12a軸向導熱，該奈米碳管12a本身具有相等、均一的熱量，且該熱量大。光束16分佈中光的強度小的地方為奈米碳管12b，該奈米碳管12b的第一端122所吸收的熱量小，通過奈米碳管12b軸向導熱，該奈米碳管12b本身具有相等、均一的熱量，且該熱量小。如此，在整個奈米碳管陣列10中
形成與待測光源光強成正比的溫度場分佈。同時，奈米碳管陣列10按黑體輻射的特性向外輻射。那麼，奈米碳管12a輻射的光的強度大，奈米碳管12b輻射的光的強度小，即奈米碳管陣列10中每一奈米碳管12所輻射的光的強度不相等。
故，奈米碳管陣列10中每一奈米碳管12所輻射的光的強度的大小與待測光源所發出的光束16的光強分佈有關，奈米碳管12所輻射的光的強度的大，則待測光源照射該奈米碳管12的第一端122處的光強大；奈米碳管12所輻射的光的強度的小，則待測光源照射該奈米碳管12的第一端122處的光強小。
步驟三、利用成像元件18對奈米碳管陣列10所輻射的光成像，讀出待測光源的光強分佈。
所述成像元件18的種類不限，只要可以對奈米碳管陣列10輻射出的光成像即可，例如CCD(電荷耦合元件)、CMOS(互補型金屬氧化物)等。
所述成像元件18的位置不限，只要可以接收到奈米碳管陣列10所輻射出的光即可，例如，所述成像元件18可以間隔放置在奈米碳管陣列10的第一表面102、第二表面104或兩側面處。所述側面指奈米碳管陣列10平行於奈米碳管12軸向的一面，即奈米碳管陣列10中垂直於第一表面102及第二表面104的一面。
由於奈米碳管12的軸向導熱性好，橫向導熱性差，故奈米碳管陣列10按照黑體輻射的特性向外輻射時，奈米碳管陣列10的第一表面102及第二表面104具有較多的輻射，而奈米碳管陣列10的側面具有極少的輻射，故，成像元件18間隔放在奈米碳管陣列10的側
面對奈米碳管陣列10所輻射的可見光成像，不如成像元件18間隔放在奈米碳管陣列10的第一表面102或第二表面104處的效果好。但係，由於待測光源照射奈米碳管陣列10的第一表面102，當成像元件18放置於奈米碳管陣列10的第一表面102時，會阻擋光束16的照射，故，最好將成像元件18間隔放在奈米碳管陣列10的第一表面102處，且所述複數個奈米碳管12大致垂直於成像元件18的表面。而且，由於奈米碳管陣列10中，複數個奈米碳管12大致相互平行，奈米碳管12與奈米碳管12之間仍然會有一些接觸，當待測光源以任意角度照射奈米碳管陣列10的第一表面102時，待測光源所發出的光束16不會通過奈米碳管12與奈米碳管12之間的間隙而直接到達成像元件18。也就係說，成像元件18不會接收到待測光源所發出的光束16，而只會接收到奈米碳管陣列10因吸收待測光源所發出的光束16而輻射出的光，如此，進一步提高了該光強分佈的測量方法的準確度。本實施例中，成像元件18選擇CCD，該CCD間隔放置於奈米碳管陣列10的第二表面104處，且CCD與奈米碳管陣列10之間間隔的長度不限，優選為1毫米至100毫米，且CCD對奈米碳管陣列10所輻射出的可見光成像。
用成像元件18對奈米碳管陣列10所輻射的光成像，直接讀出奈米碳管陣列10所發出的光束16的光強分佈，或利用電腦等工具讀出奈米碳管陣列10所發出的光束16的光強分佈。本實施例中，所述CCD的像元不限，優選地，CCD的像元達到10微米以下。
相較於先前技術，本發明提供的光強分佈的測量方法具有以下優點：(1)利用奈米碳管陣列作為光強分佈的感測元件，由於奈米碳管係一種優異的熱敏性及光敏性材料，且其對光(尤其係紅
外光)具有很寬的波長回應範圍及很高的吸收率，故，本發明提供的測量方法具有很高的靈敏度，且可測量的光波波長範圍很廣；(2)由於奈米碳管陣列的導熱性能具有各向異性，即，熱量幾乎只沿著奈米碳管的軸向傳導，不沿徑向傳導，故，利用本發明提供的方法測量光強分佈具有很高的解析度及準確度；(3)該光強分佈的測量方法簡單易行，成本較低。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡習知本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
10‧‧‧奈米碳管陣列
102‧‧‧第一表面
104‧‧‧第二表面
12，12a，12b‧‧‧奈米碳管
122‧‧‧第一端
124‧‧‧第二端
14‧‧‧支撐體
16‧‧‧光束
18‧‧‧成像元件
20‧‧‧腔室
Claims (14)
- 一種光強分佈的測量方法，其包括以下步驟：提供一奈米碳管陣列，該奈米碳管陣列懸空設置於一惰性環境或真空環境中，所述奈米碳管陣列具有相對的第一表面及第二表面，所述奈米碳管陣列中奈米碳管與所述第一表面之間的角度為大於等於10度且小於等於90度；用待測光源照射所述奈米碳管陣列的第一表面，使該奈米碳管陣列輻射出光；及利用成像元件對奈米碳管陣列所輻射的光成像，讀出待測光源的光強分佈。
- 如請求項1所述的光強分佈的測量方法，其中，所述奈米碳管陣列通過至少一支撐體懸空設置。
- 如請求項1所述的光強分佈的測量方法，其中，所述奈米碳管陣列設置於一透光基底上。
- 如請求項1所述的光強分佈的測量方法，其中，所述複數個奈米碳管大致彼此平行，且從奈米碳管陣列的第一表面向第二表面延伸。
- 如請求項4所述的光強分佈的測量方法，其中，所述複數個奈米碳管具有相對的第一端及第二端，所述複數個奈米碳管的第一端組成奈米碳管陣列的第一表面，所述複數個奈米碳管的第二端組成奈米碳管陣列的第二表面。
- 如請求項1所述的光強分佈的測量方法，其中，所述奈米碳管陣列中奈米碳管與所述第一表面之間的角度大於等於60度且小於等於90度。
- 如請求項1所述的光強分佈的測量方法，其中，所述奈米碳管陣列具有自 支撐結構。
- 如請求項1所述的光強分佈的測量方法，其中，將所述奈米碳管陣列設置於一腔室內，製作該腔室的材料為透光材料。
- 如請求項8所述的光強分佈的測量方法，其中，所述腔室內填充氮氣、氨氣或惰性氣體，或所述腔室內為真空狀態。
- 如請求項1所述的光強分佈的測量方法，其中，所述待測光源為二氧化碳雷射器。
- 如請求項1所述的光強分佈的測量方法，其中，所述待測光源沿著奈米碳管軸向的方向照射所述奈米碳管陣列的第一表面。
- 如請求項1所述的光強分佈的測量方法，其中，所述成像元件間隔設置於奈米碳管陣列的第二表面，該間隔的距離為1毫米至100毫米。
- 如請求項1所述的光強分佈的測量方法，其中，所述奈米碳管陣列輻射的光為可見光。
- 如請求項13所述的光強分佈的測量方法，其中，所述成像元件為CCD，該CCD對奈米碳管陣列所輻射出的可見光成像。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210192064.7A CN103487142B (zh) | 2012-06-12 | 2012-06-12 | 光强分布的测量方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201350806A TW201350806A (zh) | 2013-12-16 |
| TWI504863B true TWI504863B (zh) | 2015-10-21 |
Family
ID=49714517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW101122308A TWI504863B (zh) | 2012-06-12 | 2012-06-21 | 光強分佈的測量方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8665429B2 (zh) |
| CN (1) | CN103487142B (zh) |
| TW (1) | TWI504863B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103487143B (zh) * | 2012-06-12 | 2015-07-29 | 清华大学 | 光强分布的检测系统 |
| CN103487141B (zh) * | 2012-06-12 | 2015-07-29 | 清华大学 | 光强分布的检测系统 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030173985A1 (en) * | 2002-03-18 | 2003-09-18 | Honeywell International Inc. | Carbon nanotube sensor |
| TW587156B (en) * | 2003-05-29 | 2004-05-11 | Chung Shan Inst Of Science | Spatial 2-D distribution measuring method of light source emitting power and its device |
| TW591216B (en) * | 2003-08-20 | 2004-06-11 | Benq Corp | Method and apparatus for measuring performance of lamp |
| TW200936992A (en) * | 2007-11-30 | 2009-09-01 | Otsuka Denshi Kk | Apparatus for measuring optical property |
| TW201011266A (en) * | 2008-06-06 | 2010-03-16 | Konica Minolta Sensing Inc | Light measuring apparatus, light measuring method and program |
| TW201043933A (en) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | Method for measuring light source |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101387008B (zh) * | 2007-09-14 | 2011-05-04 | 清华大学 | 碳纳米管生长装置 |
| EP2138998B1 (en) * | 2008-06-04 | 2019-11-06 | Tsing Hua University | Thermoacoustic device comprising a carbon nanotube structure |
| CN101671442A (zh) * | 2008-09-12 | 2010-03-17 | 清华大学 | 碳纳米管阵列复合材料的制备方法 |
| CN101893659B (zh) * | 2009-05-19 | 2012-06-20 | 清华大学 | 电磁波偏振方向检测方法及检测装置 |
| CN102023150B (zh) * | 2009-09-15 | 2012-10-10 | 清华大学 | 拉曼散射基底及具该拉曼散射基底的检测系统 |
-
2012
- 2012-06-12 CN CN201210192064.7A patent/CN103487142B/zh active Active
- 2012-06-21 TW TW101122308A patent/TWI504863B/zh active
- 2012-12-28 US US13/729,522 patent/US8665429B2/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030173985A1 (en) * | 2002-03-18 | 2003-09-18 | Honeywell International Inc. | Carbon nanotube sensor |
| TW587156B (en) * | 2003-05-29 | 2004-05-11 | Chung Shan Inst Of Science | Spatial 2-D distribution measuring method of light source emitting power and its device |
| TW591216B (en) * | 2003-08-20 | 2004-06-11 | Benq Corp | Method and apparatus for measuring performance of lamp |
| TW200936992A (en) * | 2007-11-30 | 2009-09-01 | Otsuka Denshi Kk | Apparatus for measuring optical property |
| TW201011266A (en) * | 2008-06-06 | 2010-03-16 | Konica Minolta Sensing Inc | Light measuring apparatus, light measuring method and program |
| TW201043933A (en) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | Method for measuring light source |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20130327937A1 (en) | 2013-12-12 |
| TW201350806A (zh) | 2013-12-16 |
| CN103487142B (zh) | 2015-12-16 |
| US8665429B2 (en) | 2014-03-04 |
| CN103487142A (zh) | 2014-01-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI504865B (zh) | 光強分佈的檢測系統 | |
| TWI534417B (zh) | 光強分佈的檢測系統 | |
| TWI504864B (zh) | 光強分佈的測量方法 | |
| TWI504863B (zh) | 光強分佈的測量方法 | |
| US20200212249A1 (en) | Method for making infrared light absorber | |
| TWI652453B (zh) | 光強分佈的測量方法 | |
| CN108731800B (zh) | 光强分布的检测系统 | |
| US11255731B2 (en) | Infrared detector and infrared imager | |
| TWI506252B (zh) | 光強分佈的測量方法 | |
| US11504812B2 (en) | Method for making infrared light absorber |